矽烷納米石墨烯陶化膜及其製備方法與流程
2023-09-19 23:02:05
本發明涉及石墨烯材料領域，特別是指一種矽烷納米石墨烯陶化膜，本發明還涉及矽烷納米石墨烯陶化膜的製備方法。
背景技術：
陶化膜（液）作為金屬的表面處理劑，應用範圍廣，市場大，但傳統的陶化膜一般含有磷，以及一些重金屬等，容易造成水體的汙染，並且，從應用性能上，陶化膜的導電性與耐腐蝕性均是較為重要的指標，隨著應用範圍的擴大與發展，對於陶化膜各方面的性能要求也提出更高的要求。
技術實現要素：
本發明提出一種矽烷納米石墨烯陶化膜，具有環保，導電性好、耐腐蝕性強等優點。
本發明的技術方案是這樣實現的：一種矽烷納米石墨烯陶化膜，包括以下重量份的各組分： 成膜劑 3-5%，氧化劑 2-4%，絡合劑 1-2%，偶聯劑 1-3%，潤溼劑 0.5-1.5%，石墨烯 2-4%，餘量為水，其中，所述偶聯劑包括矽烷偶聯劑。
矽烷偶聯劑的加入，增強了膜層的耐腐蝕性和附著力，而石墨烯的加入，膜層的耐腐蝕能力進一步提高，而且空隙的填充性更好；再者，石墨烯的導電性能最強大，所以在應用靜電粉末噴塗的過程中更好的吸附粉末塗料，避免粉末的浪費，而且由於靜電吸附能力增強，所以工作效率就會提高，在更短的時間能粉末塗層就可以達到客戶要求。
優選的，所述成膜劑包括氟鋯酸，氟鈦酸，氟鋯酸鉀，氟硼酸中的一種或幾種；
所述氧化劑包括硝酸鋯，硝酸銅，硝酸鉀，硝酸鈦中的一種或幾種；
所述絡合劑包括檸檬酸，植酸，乳酸，硼酸，硝酸中的一種或幾種；
所述潤溼劑包括二甲基聚矽氧烷，OS-406，BYK-9076，DC-67中的一種或幾種。
優選的，所述偶聯劑包括矽酸乙酯，A-1871，MP-200，A189，KH-550，A-1170，KH-560，A-171中的一種或幾種。
本發明的另一個目的在於提出一種矽烷納米石墨烯陶化膜的製備方法，簡單而成本低，適於推廣應用，過程如下：
（1）在水中加入絡合劑，攪拌溶解；
（2）加入成膜劑，攪拌溶解；
（3）加入偶聯劑，攪拌溶解，並維持PH在3.5-4.5之間；
（4）加入潤溼劑，攪拌溶解；
（5）在液體溫度降到40℃以下後，進行超聲震蕩，並加入石墨烯。
本發明的所述矽烷納米石墨烯陶化膜，具有以下優勢：
1.產品不含有磷酸根離子，重金屬離子，不會對水體造成過多影響；
2.生產汙水只需要簡單的中和，沉澱處理即可排放；
3.在生產過程中不產生浮渣，不會造成槽液汙染；
4.在生產流程中不需要表調處理，除油除鏽乾淨之後即可進槽處理；
5.由於本產品添加矽烷偶聯劑，這樣可以改善陶化膜層的附著力，耐腐蝕能力；
6.由於本產品含有石墨烯這種惰性助劑，所以膜層的耐腐蝕能力進一步提高，而且空隙的填充性更好；再者，由於傳統的陶化膜是陶瓷結晶膜，導電性稍弱於磷化劑，而在本產品中，加入的石墨烯的導電性能強大，解決了這方面的缺陷，所以在應用靜電粉末噴塗的過程中更好的吸附粉末塗料。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
矽烷納米石墨烯陶化膜的配方組成
氟鋯酸 4.5%，
硝酸鋯 3%，
檸檬酸 1.5%，
矽酸乙酯 1.5%，
KH-550 0.5%，
二甲基聚矽氧烷 0.9%，
石墨烯 3%，餘量為水。
製備過程：
1，稱量加入百分之三十的水；
2，加入檸檬酸，攪拌溶解；
3，加入氟鋯酸，攪拌溶解；
4，加入KH-550，攪拌溶解，水解2小時。測試PH數值，令槽液PH在3.5~4.5之間；
5，升溫至80度，加入矽酸乙酯，攪拌水解；
6，加入二甲基聚矽氧烷，攪拌水解；快速攪拌2小時，轉速維持在1500~2000轉。
7，等液體降溫到40度以下，全部轉移到超聲波震蕩機，然後倒入石墨烯，震蕩3小時後就可以裝灌包裝。
實施例2
矽烷納米石墨烯陶化膜的配方組成
氟鈦酸 3%，
硝酸銅 2%，
植酸 1%，
A-1871 1%，
A-1170 0.5%，
OS-406 0.5%，
石墨烯 2%，餘量為水。
製備過程：
1，稱量加入百分之三十的水；
2，加入植酸，攪拌溶解；
3，加入氟鈦酸，攪拌溶解；
4，加入A-1170，攪拌溶解，水解2小時。測試PH數值，令槽液PH在3.5~4.5之間；
5，升溫至80度，加入A-1871，攪拌水解；
6，加入OS-406，攪拌水解；快速攪拌2小時，轉速維持在1500~2000轉。
7，等液體降溫到40度以下，全部轉移到超聲波震蕩機，然後倒入石墨烯，震蕩3小時後就可以裝灌包裝。
實施例3
矽烷納米石墨烯陶化膜的配方組成
氟鋯酸鉀，氟硼酸 5%，
硝酸鉀，硝酸鈦 4%，
乳酸，硼酸 2%，
MP-200，A189 1.5%，
KH-560，A-171 0.5%，
BYK-9076，DC-67 0.5%，
石墨烯 4%，餘量為水。
製備過程：
1，稱量加入百分之三十的水；
2，加入乳酸，硼酸，攪拌溶解；
3，加入氟鋯酸鉀，氟硼酸，攪拌溶解；
4，加入KH-560，A-171，攪拌溶解，水解2小時。測試PH數值，令槽液PH在3.5~4.5之間；
5，升溫至80度，加入MP-200，A189，攪拌水解；
6，加入BYK-9076，DC-67，攪拌水解；快速攪拌2小時，轉速維持在1500~2000轉。
7，等液體降溫到40度以下，全部轉移到超聲波震蕩機，然後倒入石墨烯，震蕩3小時後就可以裝灌包裝。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。