CN114231176A - 一种金属表面处理剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本专利公开了一种金属表面处理剂及其应用，适用于金属涂层制备领域。本发明提供一种金属表面处理剂，利用有机硅烷改性二氧化钛，解决了二氧化钛粉体在有机溶剂中易团聚的问题，用所述金属表面处理剂制备金属涂层，解决成本高、需要高温煅烧的问题。所述金属表面处理剂包括醇水溶剂、有机硅烷改性剂、粘结剂、pH调节剂，还包括二氧化钛粉体、催化剂，催化剂为乙酰乙酸乙酯，用于制备兼具光催化杀菌性、耐蚀性、疏水性、与金属基材的结合力好、可以提高金属的防腐抗菌性能，延长其使用寿命和安全性能的二氧化钛金属涂层。

Description

一种金属表面处理剂及其应用
技术领域
本发明涉及金属涂层技术,具体涉及一种金属表面处理剂及其在制备金属涂层中的应用。
背景技术
人们通常会在金属表面制备涂层来改善金属基体的性能，二氧化钛作为一种良好的光催化剂，用其制备金属涂层可兼具光催化杀菌性、耐腐蚀性、疏水性等特性，在金属材料的环保、抗菌、安全、延寿等方面具有广阔的应用前景。
但二氧化钛无机涂层与金属界面性质相差悬殊，膜层与基体结合力差，且在煅烧过程后膜层容易出现龟裂，大大限制了其在金属材料上的应用。如果将二氧化钛粉体添加到有机涂料中，纳米二氧化钛又容易发生团聚，且在涂料中的负载量有限，很难发挥其长效的光催化杀菌性能。所以需要对二氧化钛改性，使其能够更好地应用在金属材料上，有效发挥其杀菌、耐腐蚀、疏水的特性。硅烷也具有卓越的防腐性能,同时可以作为粘结剂，所以可以利用有机硅烷对二氧化钛进行改性，解决无机二氧化钛与金属基底结合力差、在有机涂料中又容易发生团聚的问题。
目前二氧化钛在金属材料表面的成膜方法运用最广泛的为溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶法通过钛醇盐溶胶-凝胶法在金属表面制备二氧化钛涂层，但原材料价格高，制备过程中需要高于500℃的高温煅烧后才能得到具有光催化活性的二氧化钛涂层，得到的二氧化钛涂层的性能也不尽人意。
发明内容
现有技术中，存在二氧化钛无机涂层与金属基体结合力差，二氧化钛粉体在有机涂料中容易发生团聚，溶胶-凝胶法原材料价格高、制备过程需要高温煅烧等问题，本发明的目的在于提供一种金属表面处理剂，利用有机硅烷改性二氧化钛，可以解决二氧化钛易发生团聚的问题，用所述金属表面处理剂制备金属涂层，可以解决现有制备方法原料成本高、需要高温煅烧、得到的二氧化钛涂层与金属基体结合力差等问题。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种金属表面处理剂，包括醇水溶剂、有机硅烷改性剂、粘结剂、pH调节剂，还包括二氧化钛粉体、催化剂，所述催化剂为乙酰乙酸乙酯。
按体积份数计算组分含量如下：
Figure BDA0003361429710000021
所述金属表面处理剂中，元素钛与元素硅的摩尔比为3：1-1：5。
本发明实施例提供的所述金属表面处理剂，可按如下步骤制备：
步骤1，制备A溶胶：取28-225体积份醇水溶剂，搅拌下向所述醇水溶剂中缓慢地依次加入5.5-24体积份有机硅烷改性剂、10-40体积份粘结剂、5-9份催化剂、pH调节剂，室温下密闭搅拌；
所述pH调节剂将A溶胶pH值调整为3-5；
步骤2，制备B溶胶：取4-75体积份醇水溶剂，依次向所述醇水溶剂中加入2-13.5体积份有机硅烷改性剂、二氧化钛粉体后，超声搅拌；
步骤3，将所述B溶胶缓慢倒入所述A溶胶中，继续搅拌后，得到金属表面处理剂；
所述A溶胶中的醇水溶剂与所述B溶胶中的醇水溶剂体积比为7:3-9:1；
所述A溶胶中的有机硅烷改性剂与所述B溶胶中的有机硅烷改性剂体积比为11:9-4:1。
所述醇水溶剂中醇和水的体积比为1:9-3:1；所述醇包括甲醇、乙醇、丙醇或乙二醇。
所述有机硅烷改性剂具有环氧或氨基功能基团。
所述有机硅烷改性剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
所述粘结剂为四乙氧基硅烷。
所述pH调节剂为冰醋酸或硝酸，催化剂和pH调节剂用于控制有机硅烷的水解速度。
所述二氧化钛粉体的晶型包括锐钛矿型、金红石型、锐钛矿和金红石的混合晶型。
所述二氧化钛粉体的平均粒径为25-100nm。
所述室温下密闭搅拌的时间为30min-1h；所述超声搅拌的时间为30min-1h；所述继续搅拌的时间为30min-1h。
本发明实施例提供的一种金属表面处理剂的应用，所述金属表面处理剂用于制备金属涂层，具体包括以下步骤：
步骤S1，预处理金属材料；
步骤S2，将处理后的金属材料用所述金属表面处理剂反复浸涂和表干，再固化。
所述金属材料包括锌、锌合金、铁、铁合金、铜、铜合金、镁、镁合金、铝、铝合金。
本发明实施例提供的一种二氧化钛金属涂层，所述二氧化钛金属涂层由所述金属表面处理剂的应用所得。
所述二氧化钛金属涂层用于可以直接接触身体的物品，包括门把手、小桌板、座椅把手。
本发明的有益效果：
本发明提供的金属表面处理剂解决了纳米二氧化钛粉体易团聚的问题，二氧化钛纳米粉体在处理剂中分散性良好，将金属表面处理剂应用于金属涂层制备，成膜性能良好，涂层均匀致密，制备工艺简单，易于调控，重复性好，通过有机硅烷改性二氧化钛粉体，结合对金属基体的前处理，提高了二氧化钛与金属基体表面的结合力，避免了无机粉体与金属基体结合力差的问题。由于在制备处理剂时可直接采用晶型良好的锐钛矿二氧化钛粉体，再用此处理剂制备涂层，因此干燥过程无需高温煅烧处理，扩展了二氧化钛粉体材料在金属基体表面的应用。
应用此金属表面处理剂形成的二氧化钛金属涂层具有良好的光催化活性、与金属基材的结合力好、外观透明美观，可以提高金属的防腐抗菌性能，延长其使用寿命和安全性能，是兼具光催化杀菌性、耐蚀性、疏水性的功能性二氧化钛涂层，在金属表面工程领域具有广阔的应用前景和工程价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中金属表面处理剂制备的总流程图；
图2是本发明一实施例中所述金属表面处理剂制备金属涂层步骤S1的流程图；
图3是本发明实施例2的金属表面涂层图；
图4是本发明实施例2的涂层扫描电镜形貌图；
图5是本发明实施例2的涂层扫描电镜截面图；
图6是铝合金裸试样经48h中性盐雾测试后金属表面示意图；
图7是本发明实施例2的涂层经48h中性盐雾测试后涂层表现示意图；
图8是本发明实施例2的涂层经48h盐雾腐蚀后进行划格-胶带法测试结合力表现示意图；
图9是本发明其中3个实施例的涂层表面形貌及经氟硅烷修饰后的水滴接触角示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的一种金属表面处理剂，包括醇水溶剂、有机硅烷改性剂、粘结剂、pH调节剂，还包括二氧化钛粉体、催化剂，所述催化剂为乙酰乙酸乙酯。
按体积份数计算组分含量如下：
Figure BDA0003361429710000041
所述金属表面处理剂中，元素钛与元素硅的摩尔比为3：1-1：5。
如图1所示，所述金属表面处理剂可按如下步骤制备：
步骤1，制备A溶胶：配制醇水溶剂，取28-225体积份醇水溶剂，即取所述醇水溶剂体积的70％-90％，搅拌下缓慢地向其依次加入5.5-24体积份有机硅烷改性剂，即有机硅烷改性剂总体积的55％-80％、10-40体积份粘结剂、5-9份催化剂、pH调节剂，调节溶胶的pH值为3-5，室温下密闭搅拌；
步骤2,制备B溶胶：取4-75体积份醇水溶剂，即用步骤1配制的醇水溶剂制备A溶胶后的剩余部分，占醇水溶剂总体积10％-30％，依次向其加入2-13.5体积份有机硅烷改性剂，即制备A溶胶后的剩余部分，占有机硅烷改性剂总体积的20％-45％、二氧化钛粉体后，超声搅拌；
步骤3，将所述B溶胶缓慢倒入所述A溶胶中，继续搅拌，得到金属表面处理剂。
所述醇水溶剂中醇和水的体积比为1：9-3：1；所述醇可为甲醇、乙醇、丙醇和/或乙二醇；优选的，所述醇为乙醇；所述醇水溶剂混合均匀；
所述有机硅烷改性剂具有环氧或氨基功能基团；所述有机硅烷改性剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷；
所述粘结剂为四乙氧基硅烷；所述催化剂为乙酰乙酸乙酯；所述pH调节剂为冰醋酸或硝酸；
所述二氧化钛粉体的晶型包括锐钛矿、金红石、锐钛矿和金红石的混合晶型；所述二氧化钛粉体平均粒径为25-100nm；
所述室温下密闭搅拌的时间为30min-1h；所述超声搅拌的时间为30min-1h；所述继续搅拌的时间为30min-1h。
在所述金属表面处理剂中，所述有机硅烷改性剂和所述粘结剂的体积比为1：4-3：1；所述有机硅烷改性剂加上所述粘结剂，二者的总体积与所述醇水溶剂的体积比为1：1-1：5；所述有机硅烷改性剂加上所述粘结剂，二者的总体积与所述催化剂的体积比为6：1-8：1；元素钛与元素硅的摩尔比为3：1-1：5，优选的，在所述金属表面处理剂中，元素钛与元素硅的摩尔比为1：1-1：3。
所述金属表面处理剂、粘度为3.4-4.2mPa·s，质地均匀透明。
如图2所示，本发明实施例提供的一种金属表面处理剂的应用，所述金属表面处理剂用于制备金属涂层，具体包括如下步骤：
步骤S1，预处理金属材料；
步骤S2，将处理后的金属材料用所述金属表面处理剂反复浸涂和表干，再固化。
在步骤S1中，所述预处理金属材料为将金属材料进行除油；水洗；碱洗；水洗；酸洗；冲洗；
所述除油，用20g/L磷酸钠、10g/L硫酸钠、5g/L氢氧化钠，50±2℃浸渍30s-1min；
所述水洗，为热水水洗后自来水冲洗，所述热水温度为40-70℃；所述自来水为流动自来水；
所述碱洗，用25-50g/L氢氧化钠，55-60℃浸渍1min30s-2min；碱洗后金属经热水彻底清洗后，应进行表面水膜连续性检查，保证水膜30s内不破裂，否则需重新进行碱洗；
所述酸洗，用25％-50％硝酸，室温下浸渍30s-1min；
所述冲洗为流动自来水水洗。
上述过程须在通风良好的环境中进行，保证反应产生的气体及时排出。
在步骤S2中，所述浸涂为将所述处理后的金属材料室温浸渍于金属表面处理剂中，然后提拉成膜；
所述室温下浸渍的时间为3-5min；所述提拉为匀速提拉；所述匀速提拉的速度为10cm/min；
所述表干为将经过浸涂后的金属材料室温下固化；所述室温下固化的时间为10-20min；
所述固化为将反复浸涂和表干后的金属材料置于鼓风干燥箱中固化，直至膜层完全干燥。
所述反复浸涂和表干的次数为1-5次；所述鼓风干燥箱的温度为60-100℃；所述固化的时间为3-24h。
所述金属材料包括锌、锌合金、铁、铁合金、铜、铜合金、镁、镁合金、铝、铝合金，优选的，所述金属材料为铝或铝合金。
本发明实施例提供的一种二氧化钛金属涂层，所述二氧化钛金属涂层由所述金属表面处理剂的应用所得。
所述二氧化钛金属涂层用于可以直接接触身体的物品，包括门把手、小桌板、座椅把手。
所述二氧化钛金属涂层用于飞机客舱内饰件，包括门把手、小桌板、座椅把手。
具体实施例如下：
实施例1
1)制备金属表面处理剂：
步骤1，将225ml乙醇和75ml水混合均匀，得到醇水溶剂，取上述醇水溶剂总体积的90％，搅拌下缓慢向其依次加入36ml 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、15ml四乙氧基硅烷，10ml乙酰乙酸乙酯，加入冰醋酸调节溶胶pH为3-5，室温密闭搅拌1h，得到A溶胶；
步骤2，取剩余的醇水溶剂，占醇水溶剂总体积的10％，依次加入9ml3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和5.3mg锐钛矿二氧化钛粉末，二氧化钛粉末平均粒径75nm，超声搅拌30min，得到B溶胶；
步骤3，将B溶胶缓慢倒入A溶胶中，继续搅拌30min-1h，得到粘度为3.4-4.2mPa·s的均匀透明的金属表面处理剂，处理剂中元素钛与元素硅的摩尔比为1:4。
2)金属表面处理剂的应用：
步骤S1，如图2所述，预处理铝或铝合金：
除油：20g/L磷酸钠；10g/L碳酸钠；5g/L氢氧化钠，50±2℃浸渍1min；40-70℃热水洗后再流动自来冲洗；
碱洗：25-50g/L氢氧化钠，55-60℃浸渍1min30s-2min；40-70℃热水洗后再流动自来水冲洗；碱洗后试样经水彻底清洗后，应进行表面水膜连续性检查，保证水膜30s内不破裂，否则需重新进行碱洗；
酸洗：50％硝酸，室温浸渍30s-1min；再用流动自来水水洗。
上述过程均需在通风良好的环境中进行，保证反应产生的气体及时排出。
步骤S2，涂层制备：
浸涂：将经过前处理的铝合金试样浸渍于配置好的溶胶体系中，室温浸渍3-5min，以10cm/min匀速提拉成膜；
表干：室温固化15min；
每组试样反复浸涂和表干3次；
固化：将上述试样置于60℃鼓风干燥箱中固化3h，100℃固化1h，直至膜层完全干燥。
实施例2
1)金属表面处理剂的配制：
步骤1，将42ml乙醇和12ml水混合均匀，得到醇水溶剂，取上述醇水溶剂总体积的80％，搅拌下缓慢加入17ml 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、12ml四乙氧基硅烷，加入6ml乙酰乙酸乙酯，加入冰醋酸调节溶胶pH为3-5，室温密闭搅拌1h，得到A溶胶；
步骤2，取剩余的醇水溶剂，占醇水溶剂总体积的20％，依次加入7ml3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和12.75mg锐钛矿二氧化钛粉末，平均粒径25nm，超声搅拌30min，得到B溶胶；
步骤3，将B溶胶缓慢倒入A溶胶中，继续搅拌30min-1h，得到粘度为3.4-4.2mPa·s的均匀透明的金属表面处理剂，金属表面处理剂中元素钛与元素硅的摩尔比为1:1。
2)金属表面处理剂的应用：
步骤S1，铝或铝合金的预处理同实施例1
步骤S2，涂层制备：
浸涂：将经过前处理的铝合金试样浸渍于配置好的溶胶体系中，室温浸渍3-5min，以10cm/min匀速提拉成膜；
表干：室温固化10min；
每组试样反复浸涂和表干3次；
固化：将上述试样置于60℃鼓风干燥箱中固化3-5h，直至膜层完全干燥。
实施例3
1)金属表面处理剂的配制：
步骤1，将31ml甲醇和277ml水混合均匀，得到醇水溶剂，取上述醇水溶剂总体积的70％，搅拌下缓慢加入35ml 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、245ml四乙氧基硅烷，加入39ml乙酰乙酸乙酯，加入硝酸调节溶胶pH为3-5，室温密闭搅拌30min，得到A溶胶；
步骤2，取剩余的醇水溶剂，占醇水溶剂总体积30％，依次加入28ml3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和221mg金红石二氧化钛粉末，平均粒径100nm，超声搅拌30min，得到B溶胶；
步骤3，将B溶胶缓慢倒入A溶胶中，继续搅拌30min，得到粘度为3.4-4.2mPa·s的均匀透明的金属表面处理剂。
2)金属表面处理剂的应用：
步骤S1，锌或锌合金的前处理同实施例1。
步骤S2，涂层制备：
浸涂：将经过前处理的铝合金试样浸渍于配置好的溶胶体系中，室温浸渍3-5min，以10cm/min匀速提拉成膜；
表干：室温固化10min；
每组试样反复浸涂和表干4次；
固化：将上述试样置于80℃鼓风干燥箱中固化3-5h，直至膜层完全干燥。
实施例4
金属表面处理剂的配制：
步骤1，将126ml丙醇或乙二醇和36ml水混合均匀，得到醇水溶剂，取上述醇水溶剂总体积的80％，搅拌下缓慢加入6ml 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、81ml四乙氧基硅烷，加入18ml乙酰乙酸乙酯，加入冰醋酸调节溶胶pH为3-5，室温密闭搅拌1h，得到A溶胶；
步骤2，取剩余的醇水溶剂，占醇水溶剂总体积的20％，依次加入21ml 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和38.25mg锐钛矿二氧化钛粉末，平均粒径25nm，超声搅拌1h，得到B溶胶；
步骤3，将B缓慢倒入A溶胶中，继续搅拌1h，得到粘度为3.4-4.2mPa·s的均匀透明的金属表面处理剂。
2)金属表面处理剂的应用：
步骤S1，铜或铜合金的前处理同实施例1
步骤S2，涂层制备：
浸涂：将经过前处理的铝合金试样浸渍于配置好的溶胶体系中，室温浸渍3-5min，以10cm/min匀速提拉成膜；
表干：室温固化10min；
每组试样反复浸涂和表干3次；
固化：将上述试样置于60℃鼓风干燥箱中固化3-5h，直至膜层完全干燥。
在一实施例中，提供一种二氧化钛金属涂层与上述实施例中金属表面处理剂及其应用一一对应。此二氧化钛金属涂层用于可以直接接触身体的物品，包括门把手、小桌板、座椅把手，比如用于飞机客舱内饰件，包括门把手、小桌板、座椅把手。
所述二氧化钛金属涂层厚度1.5～5μm；
所述二氧化钛金属涂层厚度经粘附力试验、耐蚀性试验、杀菌评估和超疏水性的测试，测试结果如下：
结合力≥5A级(依据《ASTM D3359 Standard Test Methods for MeasuringAdhesion by Tape Test》)；
耐蚀性能经过中性盐雾试验≥240h后表面状态达到9级(依据《GB/T 1771-2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》、《GB/T 6461-2002金属基体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级》)；
对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌杀菌率均≥95％(依据《GB/T 21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》)；经过240h中性盐雾后，杀菌率均≥90％；
水滴接触角CA≥150°；经过120h中性盐雾后，接触角CA≥150°(依据《GB/T 30447-2013纳米薄膜接触角测量方法》)。
图9中为本发明实施例中，钛硅摩尔比分别为1:2、1:2.5、1:3的二氧化钛金属铝涂层的表面形貌及经氟硅烷修饰后的水滴接触角。
在一实施例中，提供一种二氧化钛金属涂层与上述实施例2中金属表面处理剂及其应用一一对应。
图3为实施例2中金属试样二氧化钛涂层的表面成膜照片，膜层均匀透明，肉眼观察无膜层裂纹等明显缺陷。
图4和图5分别为实施例2实施后涂层扫描电镜形貌图(×5k)和涂层截面图，可以看到膜层均匀致密，厚度约为2.5μm。
图6和图7分别为铝合金裸试样与实施例2实施后有二氧化钛金属涂层的金属经48h中性盐雾测试后的表观照片，可以看出应用此金属表面处理剂制备金属涂层后，可显著提高金属基体的耐蚀性。
图8为实施例2实施后涂层经48h盐雾腐蚀后进行划格-胶带法测试结合力，根据《ASTM D3359-02结合力测试方法》进行测试，膜层结合力达到5B级，说明该金属表面处理剂制备膜层与基体结合力良好。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述有机硅烷改性二氧化钛溶胶的配备流程及应用溶胶制备金属涂层进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述溶胶配备方法和涂层制备方法应用到不同场景，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种金属表面处理剂，包括醇水溶剂、有机硅烷改性剂、粘结剂、pH调节剂，其特征在于，还包括二氧化钛粉体、催化剂，所述催化剂为乙酰乙酸乙酯。
2.根据权利要求1所述的金属表面处理剂，其特征在于，按体积份数计算组分含量如下：
Figure FDA0003361429700000011
3.根据权利要求1所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述金属表面处理剂中，元素钛与元素硅的摩尔比为3：1-1：5。
4.根据权利要求1所述的金属表面处理剂，其特征在于，可按如下步骤制备：
步骤1，制备A溶胶：取28-225体积份醇水溶剂，搅拌下向所述醇水溶剂中缓慢地依次加入5.5-24体积份有机硅烷改性剂、10-40体积份粘结剂、5-9份催化剂、pH调节剂，室温下密闭搅拌；
所述pH调节剂将A溶胶pH值调整为3-5；
步骤2，制备B溶胶：取4-75体积份醇水溶剂，依次向所述醇水溶剂中加入2-13.5体积份有机硅烷改性剂、二氧化钛粉体后，超声搅拌；
步骤3，将所述B溶胶缓慢倒入所述A溶胶中，继续搅拌后，得到金属表面处理剂；
所述A溶胶中的醇水溶剂与所述B溶胶中的醇水溶剂体积比为7:3-9:1；
所述A溶胶中的有机硅烷改性剂与所述B溶胶中的有机硅烷改性剂体积比为11:9-4:1。
5.根据权利要求1或4所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述醇水溶剂中醇和水的体积比为1:9-3:1；所述醇包括甲醇、乙醇、丙醇或乙二醇。
6.根据权利要求1或4所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述有机硅烷改性剂具有环氧或氨基功能基团。
7.根据权利要求6所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述有机硅烷改性剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
8.根据权利要求1或4所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述粘结剂为四乙氧基硅烷。
9.根据权利要求1或4所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述pH调节剂为冰醋酸或硝酸。
10.根据权利要求1或4所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述二氧化钛粉体的晶型包括锐钛矿型、金红石型、锐钛矿和金红石的混合晶型。
11.根据权利要求10所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述二氧化钛粉体的平均粒径为25-100nm。
12.根据权利要求4所述的金属表面处理剂，其特征在于，所述室温下密闭搅拌的时间为30min-1h；所述超声搅拌的时间为30min-1h；所述继续搅拌的时间为30min-1h。
13.一种权利要求1或4所述金属表面处理剂的应用，其特征在于，所述金属表面处理剂用于制备金属涂层，具体包括以下步骤：
步骤S1，预处理金属材料；
步骤S2，将处理后的金属材料用所述金属表面处理剂反复浸涂和表干，再固化。
14.根据权利要求13所述的金属表面处理剂的应用，其特征在于，所述金属材料包括锌、锌合金、铁、铁合金、铜、铜合金、镁、镁合金、铝、铝合金。
15.一种二氧化钛金属涂层，其特征在于，所述二氧化钛金属涂层由权利要求13中所述金属表面处理剂的应用所得。
16.根据权利要求15所述的二氧化钛金属涂层，其特征在于，用于可以直接接触身体的物品，包括门把手、小桌板、座椅把手。
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