CN115595570A - 一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及C23C22/00技术领域，具体涉及一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用。一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，包括以下步骤：S1.将有机硅树脂加入到水中进行混合搅拌得到混合物a；S2.将环氧改性有机硅树脂加入到混合物a中进行搅拌得到处理剂a；S3.将处理剂a加入水中配置处理液；S4.将金属工件浸渍到处理液中进行表面处理；S5.将粉末涂料喷涂到金属工件表面，通过本发明提供的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，改善了金属工件表面与粉末涂料的结合性能，并且具有强流平性，不存在留痕、白圈的问题。
Description
技术领域
本发明涉及C23C22/00技术领域，具体涉及一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用。
背景技术
专利申请号为CN201510769552.3的中国专利公开了以硅烷偶联剂为主要成分的金属表面处理剂及其制备方法，采用了含氨基硅烷偶联剂及环氧基硅烷偶联剂，解决处理剂不会产生含有重金属的废水及废渣的问题，并在金属材料表面形成了有机-无机覆膜，但对如改善在金属工件表面有留痕及白圈的问题并没有提及并解决，因此，提供一种能改善了金属工件表面与粉末涂料的结合性能，并且具有强流平性，不存在留痕、白圈是目前需要解决的主要技术问题。
发明内容
为了解决上面问题，本发明提供了一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，包括以下步骤：
S1.将有机硅树脂加入到水中进行混合搅拌得到混合物a；
S2.将环氧改性有机硅树脂加入到混合物a中进行搅拌得到处理剂a；
S3.将处理剂a加入水中配置处理液；
S4.将金属工件浸渍到处理液中进行表面处理；
S5.将粉末涂料喷涂到金属工件表面。
优选地，所述有机硅树脂的数均分子量为1000-20000。
优选地，所述有机硅树脂的数均分子量为3000-15000。
优选地，所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
优选地，所述S1中有机硅树脂与水的重量比为1:(15-25)。
为了改善处理液在金属工件表面产生白圈，并改善粉末涂料与金属工件的结合性能，本申请人在实验中发现处理液中加入有机硅树脂替代现有技术中的单分子的硅烷，且有机硅树脂的数均分子量为1000-20000时能解决在金属工件表面出现白圈的问题，特别是有机硅树脂的数均分子量为3000-15000时，并能进一步改善粉末涂料与金属工件的结合性能，可能的原因是单分子硅烷的数均分子量小，在金属工件表面与金属氧化层形成相互作用时，相当于形成少量的爪子型的连接作用，但其作用点数量少，其附着力差，当金属工件从处理液中拿出来后，单分子的硅烷易残留在金属工件的底部，烘干后会产生白圈，当喷涂粉末涂料后，粉末涂料不能均匀的喷涂在金属工件的表面，但加入有机硅树脂后，有机硅树脂数均分子量大，具有较多的硅羟基基团，在金属工件表面与金属氧化层形成相互作用时，相当于形成大量的爪子型的连接作用，作用点数量多，易附着在金属工件的表面，当金属工件从处理液中拿出来后不易残留在金属工件的底部，再进行烘干时也不会出现白圈的问题，并且粉末涂料喷涂到金属工件表面时，能均匀的附着在金属工件的表面。
优选地，所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为1000-10000。
优选地，所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为3000-9000。
优选地，所述处理液中处理剂a的浓度为2-5％。
优选地，所述环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂的重量比为1：(1.5-3)。
为了改善金属工件的裸模防锈能力，本申请人在实验中意外发现，将环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂进行配合使用时，且环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂的重量比为1：(1.5-3)时，有机硅树脂的数均分子量为1000-20000，环氧改性有机硅树脂的数均分子量为1000-10000时，能增强的金属工件的裸膜防锈能力，可能的原因是经过改性有机硅树脂与有机硅树脂能更好的作用在在金属工件表面，并能在工件表面形成一层作用膜，阻隔环境中的水汽或氧气对金属表面产生氧化和腐蚀的作用，并且粉末涂料喷涂到金属工件表面时，能均匀的附着在金属工件的表面，形成较强的结合力。
优选地，所述水的电导率小于400us/cm。
优选地，所述处理液的PH值为7-9。
优选地，所述S4中金属工件进行表面处理后竖直放置后再进行烘干。
优选地，所述金属工件的材质为铁、铝、锌等合金材质。
优选地，所述S5中粉末涂料喷涂厚度为10-80um。
有益效果
1.本申请中通过采用有机硅树脂对金属工件表面进行表面处理，改善了喷涂的粉末涂料与金属工件的结合性能。
2.通过本发明提供的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，改善了金属工件表面与粉末涂料的结合性能，并且具有强流平性，不存在留痕、白圈的问题。
3.本申请中通过将环氧改性有机硅树脂和有机硅树脂配合使用，增强了金属工件的裸模防锈能力。
4.本申请中不添加胺类防锈剂以及树脂，本身具有的COD值低，并且避免处理液静止状态下长细菌、发臭的问题。
附图说明
图1为实施例1中金属工件表面的状态图。
图2为实施例4中金属工件表面的状态图。
具体实施方式
实施例1
一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，包括以下步骤：
S1.将有机硅树脂加入到水中进行混合搅拌得到混合物a；
S2.将环氧改性有机硅树脂加入到混合物a中进行搅拌得到处理剂a；
S3.将处理剂a加入水中配置处理液；
S4.将金属工件浸渍到处理液中进行表面处理；
S5.将粉末涂料喷涂到金属工件表面。
所述有机硅树脂的数均分子量为7000。
所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
所述水性有机硅树脂的购买厂家为上海闻敬化工科技有限公司。
所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为6500。
所述环氧改性有机硅树脂的购买厂家为上海闻敬化工科技有限公司。
所述处理液中处理剂a的浓度为2.5％。
所述环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂的重量比为1：2.5。
所述S1中有机硅树脂与水的重量比为1:20。
所述水的电导率为40us/cm。
所述处理液的PH值调整为8.5。
所述S4中金属工件进行表面处理后竖直放置后再进行烘干。
所述金属工件的材质为铝合金。
所述S5中粉末涂料喷涂厚度为50um。
实施例2
一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，包括以下步骤：
S1.将有机硅树脂加入到水中进行混合搅拌得到混合物a；
S2.将环氧改性有机硅树脂加入到混合物a中进行搅拌得到处理剂a；
S3.将处理剂a加入水中配置处理液；
S4.将金属工件浸渍到处理液中进行表面处理；
S5.将粉末涂料喷涂到金属工件表面。
所述有机硅树脂的数均分子量为5000。
所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
所述水性有机硅树脂的购买厂家为上海闻敬化工科技有限公司。
所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为4000。
所述环氧改性有机硅树脂的购买厂家为上海闻敬化工科技有限公司。
所述处理液中处理剂a的浓度为2.5％。
所述环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂的重量比为1：2。
所述S1中有机硅树脂与水的重量比为1:20。
所述水的电导率为40us/cm。
所述处理液的PH值调整为8.5。
所述S4中金属工件进行表面处理后竖直放置后再进行烘干。
所述金属工件的材质为铝合金。
所述S5中粉末涂料喷涂厚度为50um。
实施例3
一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，包括以下步骤：
S1.将有机硅树脂加入到水中进行混合搅拌得到混合物a；
S2.将环氧改性有机硅树脂加入到混合物a中进行搅拌得到处理剂a；
S3.将处理剂a加入水中配置处理液；
S4.将金属工件浸渍到处理液中进行表面处理；
S5.将粉末涂料喷涂到金属工件表面。
所述有机硅树脂的数均分子量为9000。
所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
所述水性有机硅树脂的购买厂家为上海闻敬化工科技有限公司。
所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为9000。
所述环氧改性有机硅树脂的购买厂家为上海闻敬化工科技有限公司。
所述处理液中处理剂a的浓度为2.5％。
所述环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂的重量比为1：3。
所述S1中有机硅树脂与水的重量比为1:20。
所述水的电导率为40us/cm。
所述处理液的PH值调整为8.5。
所述S4中金属工件进行表面处理后竖直放置后再进行烘干。
所述金属工件的材质为铝合金。
所述S5中粉末涂料喷涂厚度为50um。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，S1中采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷替换有机硅树脂，S2中采用三(2-羟乙基)胺替换环氧有机硅树脂。
性能测试
1.表观测试：
分别按照实施例1-4提供的应用步骤进行处理金属工件40件，每个实施例处理金属工件的数量为10件，在对金属工件进行表面处理后进行竖直放置并烘干后，是否有留痕、白圈存在，记录观察结果，结果见表1。
2.耐盐雾测试：
按照实施例1-4提供的应用步骤进行处理金属工件后并及进行划痕，采用GB/T1771-91耐盐雾实验方法对金属工件进行盐雾测试，测试时间为300h，试验结束后观察工件表面划痕处出现掉粉的状态，实施例1中金属工件表面的状态图见图1，实施例4中金属工件表面的状态图见图2。
表1
| 实施例 | 表观状态 |
| 实施例1 | 无留痕、无白圈 |
| 实施例2 | 无留痕、无白圈 |
| 实施例3 | 无留痕、无白圈 |
| 实施例4 | 有留痕、有白圈 |
通过表1中数据可以看出，实施例4中S1中采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷替换有机硅树脂，S2中采用三(2-羟乙基)胺替换环氧有机硅树脂，对金属工件进行表面处理后会有留痕和白圈，并且通过图1和图2中可以看出实施例4中的金属工件进行耐盐雾实验后，粉末涂料从工件上脱落的宽度大于实施例1中的脱落面积，从而也说明了实施例4中粉末涂料与金属工件表面的结合力要比实施例1中的结合力差。
Claims (10)
1.一种有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将有机硅树脂加入到水中进行混合搅拌得到混合物a；
S2.将环氧改性有机硅树脂加入到混合物a中进行搅拌得到处理剂a；
S3.将处理剂a加入水中配置处理液；
S4.将金属工件浸渍到处理液中进行表面处理；
S5.将粉末涂料喷涂到金属工件表面。
2.如权利要求1所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述有机硅树脂的数均分子量为1000-20000。
3.如权利要求2所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述有机硅树脂的数均分子量为3000-15000。
4.如权利要求1所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述有机硅树脂为水性有机硅树脂。
5.如权利要求1-4任一项所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为1000-10000。
6.如权利要求5所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述环氧改性有机硅树脂的数均分子量为3000-9000。
7.如权利要求1所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述处理液中处理剂a的浓度为2-5％。
8.如权利要求1所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述环氧改性有机硅树脂与有机硅树脂的重量比为1：(1.5-3)。
9.如权利要求1所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述水的电导率小于400us/cm。
10.如权利要求1所述的有机硅树脂在金属工件表面处理中的应用，其特征在于，所述处理液的PH值为7-9。
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