[发明专利]环保型纳米皮膜剂及其制备方法与制备设备

说明书

本发明公开一种环保型纳米皮膜剂及其制备方法与制备设备，该皮膜剂由以下重量份的原料制备而成：10‑12份硅烷偶联剂、25‑30份不饱和聚酯改性丙烯酸树脂、0.04‑0.06份纳米二氧化硅、60‑80份无水乙醇和29‑30份去离子水；将纳米二氧化硅加入到制备装置中，向制备装置中加入无水乙醇和去离子水,在转速为800‑900rpm的搅拌条件下将硅烷偶联剂滴入制备设备中,将不饱和聚酯改性丙烯酸树脂投入到制备设备中,搅拌2h即可制得该环保型纳米皮膜剂，本发明还公开了该皮膜剂的制备设备，包括反应釜、溶剂投料装置、搅拌装置和树脂投料装置；本发明制得的皮膜剂中不含有磷和重金属离子铬，不会对环境造成污染，耐腐蚀性强，可用于冷轧板表面处理。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及环保型纳米皮膜剂及其制备方法与制备设备。

背景技术

皮膜剂是一种金属表面处理剂,能与金属产生反应,在清除金属表面锈蚀的同时,形成一种不溶于水、化学惰性、牢固附着在金属表面的保护膜,这种保护膜有利于防止金属氧化,也有利于在后续的金属表面喷涂工序中,使喷涂的漆膜、塑粉与金属的接合力、附着力增强,因而被广泛用于汽车、冰箱、空调等金属制品的制作行业。

皮膜剂包括含磷皮膜剂和无磷皮膜剂两类,含磷皮膜剂对环境污染严重,在使用过程中会产生大量含磷酸盐的废水和废渣,这些废水和废渣的处理工艺较为复杂,处理费用也较高。现有的无磷皮膜剂中有一些虽不含磷,但却含有其他有害成分,如氟锆酸或六价铬等,这些有害物质对环境也会造成污染；还有一些无磷皮膜剂虽不含磷,但其作用仅相当于防锈剂,其与金属表面并不产生氧化或置换反应,用这种无磷皮膜剂处理金属后,在金属表面形成的保护膜可以起到一定的防止金属氧化的作用,但这种保护膜与漆膜和塑粉的接合力、附着力都很差,时间久了膜很容易从金属表面剥落；

另外,在皮膜剂生产过程中需要使用大量的搅拌设备，需要人工对搅拌桨的位置进行调节，需要耗费较多的人力，使得生产效率低下，且皮膜剂制备过程中需要加入树脂提高皮膜剂的附着能力等，树脂在添加时由于本身的黏度较大，人工投料容易时容易撒漏粘附在容器表面造成污染。

中国发明CN103397323B公开了一种无磷无渣常温皮膜剂，适用于多种金属材质如：冷轧板、热轧板、铸铁、镀锌板、电解板、铝及铝合金等金属表面处理。该无磷无渣常温皮膜剂的主要组成为：氟锆酸、氢氟酸、硝酸镁、过氧化氢和水。该皮膜剂分为三个组分，A成分为：氟锆酸、氢氟酸和水；B成分为：硝酸镁、过氧化氢和水；C成分为：氟锆酸、硝酸镁和水。将A和B按一定比列混合并充分搅拌，余量用水加满。C为补充剂，当上述处理液浓度降低时，可按一定比列添加进行调整。

所以，如何设计一种不含磷、铬等重金属离子，附着性好的环保型纳米皮膜剂，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供环保型纳米皮膜剂及其制备方法与制备设备。

本发明需要解决的问题：

1、目前使用的皮膜剂含有重金属离子铬和磷元素，容易对环境造成污染。

2、无磷皮膜剂的接合力、附着力都很差，无法长久的对金属表面进行保护。

3、树脂投料时容易出现残留粘结，且树脂存放时会出现沉降，影响使用。

4、目前的搅拌设备需要人工调节搅拌桨的位置，耗费人力，效率低下。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

环保型纳米皮膜剂，由以下重量份的原料制备而成：10-12份硅烷偶联剂、25-30份不饱和聚酯改性丙烯酸树脂、0.04-0.06份纳米二氧化硅、60-80份无水乙醇和29-30份去离子水；

该环保型纳米皮膜剂的制备方法如下：