CN201367491Y - 阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层，它包括金属工件，附着在金属工件表面的防护层，其特征在于：所述的防护层是采用溶胶-凝胶工艺制备的纳米陶瓷硅烷处理的防护层，所述防护层的结构为三维网状结构，其厚度为50～500nm。本实用新型具有耐碱性好，抗腐蚀，不含重金属离子，处理过程中无残渣，废水排放少，节能环保的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属工件涂装前的防护层，特别涉及一种阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层。
背景技术
阴极电泳过程中，涂料树脂经酸中和变为水溶性，如下式：
RNH2+AH(酸)→RNH3 ++A- (1)
(水不溶) (水溶)
阴极电泳时电极反应如下：
阳极：2H2O→4H++O2↑+4e (2)
阴极：2H2O+4e→2OH-+H2↑
(碱性) RNH3 + (涂料)
↓
RNH2+H2O (3)
(涂膜沉积)
由式(2)～(3)反应式可见，阴极电泳涂装过程中金属工件界面上呈碱性，pH值约为12～13。目前阴极电泳涂装前金属工件表面大都采用了人们常说的锌、锰、镍三元体系磷化剂进行处理，因为锌属于两性金属，在金属工件界面呈强碱性的情况下，含锌的磷化膜会产生溶解，其耐腐蚀性大大降低。用P代表磷酸二锌铁[Zn2Fe(PO4)2·4H2O]的量，用H代表磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O]的量，磷化膜的耐碱性用P/(P+H)表征，实践证明，阴极电泳涂装过程中，磷化膜耐碱性溶出量取决于P值，P值越高，则磷化膜的溶解越少，磷化膜的耐碱性越好。所以减少磷化膜的溶解，也就是减少涂膜下的基底流失，是提高阴极电泳涂层耐盐雾性能的有效途径。因此，在阴极电泳涂装前，给工件界面上涂覆一层耐碱性好，且与电泳涂层附着力好的节能环保型防护层，是本行业技术人员所期望的目标。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种耐碱性好，能提高电泳涂层附着力的阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层，包括金属工件，附着在金属工件表面的防护层，其特征在于：所述的防护层是采用溶胶-凝胶工艺制备的纳米陶瓷硅烷处理的防护层，所述防护层的结构为三维网状结构，其厚度为50～500nm。
防护层是通过将防护液浸渍或喷淋涂覆在金属工件表面而形成的。该防护液的重量成分是：胶体纳米二氧化锆70份、纳米二氧化硅20份、水解后的硅烷偶联剂2份，NP分散剂1份，稳定剂乙醇3份，成膜助剂乙二醇3份、催干剂羧酸1份。上述成份常温下混合后搅拌，同时用醋酸或乳酸调节防护液的pH值至3.5～5.5，然后静止24小时后备用。在金属工件阴极电泳涂装前，通过浸渍或喷淋涂装在金属工件表面，形成厚度为50～500nm的三维网状结构的防护层。
同现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1)纳米陶瓷硅烷处理的防护层是无机与有机硅烷复合的三维网状结构，与金属基体形成化学共价键，能提高了阴极电泳涂层的附着力，同时具有良好的耐碱性和抗腐蚀；2)纳米陶瓷硅烷防护层可以进行水洗，省去了常规硅烷处理后的脱水干燥工序；3)纳米陶瓷硅烷处理的防护层，不含重金属离子，处理过程中无残渣，废水排放少，常温处理，有利于节能环保。
附图说明
图1为阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层结构示意图
具体实施方式
实施例1：将上述自行配制的防护液直接喷淋在金属工件表面，喷淋压力0.08MPa，喷淋10秒钟，在金属工件表面形成50nm厚的防护层。
实施例2：将上述自行配制的防护液直接喷淋在金属工件表面，喷淋压力0.08MPa，喷淋50秒钟，在金属工件表面形成200nm厚的防护层。
实施例3：将金属工件浸泡在上述自行配制的防护液中，调整槽液pH值为2.5，浸泡1分钟，在金属工件表面形成300nm厚的防护层。
实施例4：将金属工件浸泡在上述自行配制的防护液中，调整槽液pH值为3.5，浸泡2分钟，在金属工件表面形成500nm厚的防护层。
表1金属工件涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层和三元体系磷化膜防护层性能表
Claims (1)
1、阴极电泳涂装前纳米陶瓷硅烷处理的防护层，包括金属工件(1)，附着在金属工件表面的防护层(2)，其特征在于：所述的防护层(2)是采用溶胶-凝胶工艺制备的纳米陶瓷硅烷处理的防护层，所述防护层的结构为三维网状结构，其厚度为50～500nm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
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