一種金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，超疏水材料以其獨(dú)特的性能在基礎(chǔ)研究、日常生活及工業(yè)生產(chǎn)方面應(yīng)用 廣泛，可用于金屬表面防腐、流體減阻、防水、防污和自清潔等領(lǐng)域，有機(jī)一無(wú)機(jī)納米復(fù)合材 料作為新興崛起的領(lǐng)域，以其優(yōu)越的性能在超疏水有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合材料體系中占據(jù)重要位 置，主要以有機(jī)、無(wú)機(jī)物為原料，采用適當(dāng)方法使之在微/納米范圍內(nèi)通過化學(xué)鍵作用復(fù)合 而成。其中，無(wú)機(jī)納米粒子常作為填充材料，與有機(jī)物復(fù)合得到微/納米二級(jí)結(jié)構(gòu)，賦予復(fù) 合材料超疏水性質(zhì)；金屬在環(huán)境介質(zhì)（尤其水和空氣）的作用下，由于化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反 應(yīng)或物理溶解而產(chǎn)生的破壞就是金屬的腐蝕，是悄悄自發(fā)進(jìn)行的一種冶金的逆過程。大氣、 土壤、海水和微生物等自然環(huán)境和酸、堿、鹽、燃?xì)獾裙I(yè)介質(zhì)都有可能造成金屬的腐蝕。金 屬腐蝕所帶來(lái)的危害遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括化工、能源、機(jī)械、航空航天、信息、農(nóng) 業(yè)、海洋開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施等。只要是使用金屬材料的地方，都或多或少的存在著腐蝕問題。 金屬材料的腐蝕問題以及研究有效的防腐技術(shù)己成為目前材料科學(xué)與工程領(lǐng)域不可忽略 的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠及其 制備方法。
[0004] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠，它是由下述重量份的原料組成的：十二烯基丁二酸 2- 6份、納米二氧化鈦10-14份、硬脂酸1-1. 2份、十二烷基苯磺酸鈉0. 2-0. 4份、十二氟庚 基丙基三甲氧基硅烷10-20份、含氫硅油20-30份、25-28 %的氨水0. 8-1份、硅烷偶聯(lián)劑 KH560 1-3份、2, 3-二甲基苯胺80-100份、過硫酸銨0. 8-1份、2-硫醇基苯駢咪唑2-4份、 聚磷酸銨2-4份、2,3_二甲基苯胺80-100份、芐基三乙基溴化銨1-3份、聚甘油脂肪酸酯 〇. 8-1份、氟鈦酸鉀2-4份、α -溴代肉桂醛0. 6-1份、硼酸三丁酯0. 6-1份、六溴環(huán)十二烷 〇. 8-1份、氨基三甲叉膦酸1-3份、亞磷酸2-4份、聚天冬氨酸1-3份、無(wú)水乙醇100-120份。
[0006] 優(yōu)化的，一種金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠，它是由下述重量份的原料組成的：十二烯基 丁二酸4份、納米二氧化鈦12份、硬脂酸I. 1份、十二烷基苯磺酸鈉0. 3份、十二氟庚基丙 基三甲氧基硅烷15份、含氫硅油15份、25-28%的氨水0. 9份、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560 2份、2， 3- 二甲基苯胺90份、過硫酸銨0. 9份、2-硫醇基苯駢咪唑3份、聚磷酸銨3份、2, 3-二甲基 苯胺90份、芐基三乙基溴化銨2份、聚甘油脂肪酸酯0. 9份、氟鈦酸鉀3份、α -溴代肉桂 醛0. 8份、硼酸三丁酯0. 8份、六溴環(huán)十二烷0. 9份、氨基三甲叉膦酸2份、亞磷酸3份、聚 天冬氨酸2份、無(wú)水乙醇100-120份
[0007] -種所述的金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將上述硬脂酸加入到無(wú)水乙醇中，攪拌溶解，得硬脂酸乙醇溶液，所述無(wú)水乙 醇與硬脂酸的體積重量比為30 :1 ;
[0009] (2)將上述納米二氧化鈦加入到其重量12倍的62%的無(wú)水乙醇去離子水混合溶 液中，磁力攪拌均勻，加入步驟（1)的硬脂酸乙醇溶液，磁力攪拌4小時(shí)，在130°C下烘干，研 磨過篩得硬脂酸改性二氧化鈦；
[0010] (3)取上述十二烷基苯磺酸鈉重量的50%，加入到200倍去離子水中，攪拌均勻， 加入十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和含氫硅油重量的85%，1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?小時(shí)，滴加 上述體系重量1. 5%的Karstedt催化劑，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得氟化硅油；
[0011] (4)取剩余的十二烷基苯磺酸鈉，加入到其重量100倍去離子水中，攪拌均勻，滴 加上述25-28 %的氨水，滴加完畢后加入2, 3-二甲基苯胺，攪拌均勻，升高溫度為60°C，加 入上述硬脂酸改性二氧化鈦，保溫?cái)嚢?5分鐘，降低溫度為30°C，加入過硫酸銨，保溫?cái)嚢?12小時(shí)，抽濾，90°C下真空干燥50分鐘，得聚合物改性二氧化鈦；
[0012] (5)將上述氟鈦酸鉀加入到30倍去離子水中，攪拌均勻，加入2-硫醇基苯駢咪唑， 升高溫度為80°C，保溫?cái)嚢?0分鐘，加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)PH為10-13,在溫度80°C下繼續(xù)保 溫2小時(shí)，得鈦溶膠；
[0013] (6)將上述聚甘油脂肪酸酯加入到4倍無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，加入聚天冬氨酸， 在80°C下保溫?cái)嚢?0分鐘，與上述鈦溶膠混合，攪拌均勻，加入上述硅烷偶聯(lián)劑KH560重量 的40 %，800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5分鐘，得硅烷改性溶膠；
[0014] (7)取上述剩余的含氫硅油，加入十二烯基丁二酸，在80°C下保溫?cái)嚢?分鐘，為 硅油混合液；將上述硼酸三丁酯加入到其重量5倍的15%的無(wú)水乙醇去離子水混合溶液 中，攪拌均勻，加入氨基三甲叉膦酸，90轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5分鐘，攪拌均勻，為醇酯酸液；將上述 亞磷酸加入到其重量3倍的去離子水中，攪拌均勻，與上述硅油混合液、醇酯酸液混合，攪 拌均勻，加入六溴環(huán)十二烷800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5分鐘，得復(fù)合抗銹酸；
[0015] (8)將上述聚合物改性二氧化鈦加入到氟化硅油中，加入上述硅烷改性溶膠， 100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-17分鐘，加入芐基三乙基溴化銨、α -溴代肉桂醛、復(fù)合抗銹酸、剩 余的硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560和去離子水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)PH值為5-6,在50-60°C下保溫?cái)嚢? 小時(shí)，加入剩余各原料，均勻攪拌30分鐘，自然降溫至室溫，得復(fù)合改性溶膠。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：將表面處理干凈的金屬片浸入到該復(fù)合改性溶膠中，進(jìn)行浸漬 提拉鍍膜，反復(fù)操作即得到一定厚度的均勻薄膜，然后置于室溫下干燥后，于140°C條件下 烘焙30分，即可，本發(fā)明的凝膠形成的涂膜具有很好的抗水性和防腐蝕性，并且均有較高 的強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1
[0018] -種金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠，它是由下述重量份的原料組成的：十二烯基丁二酸 2份、納米二氧化鈦10份、硬脂酸1份、十二烷基苯磺酸鈉0. 2份、十二氟庚基丙基三甲氧基 硅烷10份、含氫硅油20份、25-28%的氨水0. 8份、硅烷偶聯(lián)劑KH560 1份、2, 3-二甲基苯 胺80份、過硫酸銨0. 8份、2-硫醇基苯駢咪唑2份、聚磷酸銨2份、2, 3-二甲基苯胺80份、 芐基三乙基溴化銨1份、聚甘油脂肪酸酯0. 8份、氟鈦酸鉀2份、α -溴代肉桂醛0. 6份、硼 酸三丁酯〇. 6份、六溴環(huán)十二烷0. 8份、氨基三甲叉膦酸1份、亞磷酸2份、聚天冬氨酸1份、 無(wú)水乙醇100份；
[0019] -種所述的金屬表面強(qiáng)力防腐溶膠的制備方法，包括以下步驟：
[0020] (1)將上述硬脂酸加入到無(wú)水乙醇中，攪拌溶解，得硬脂酸乙醇溶液，所述無(wú)水乙 醇與硬脂酸的體積重量比為30 :1 ;
[0021] (2)將上述納米二氧化鈦加入到其重量12倍的62%的無(wú)水乙醇去離子水混合溶 液中，磁力攪拌均勻，加入步驟（1)的硬脂酸乙醇溶液，磁力攪拌4小時(shí)，在130°C下烘干，研 磨過篩得硬脂酸改性二氧化鈦；
[0022] (3)取上述十二烷基苯磺酸鈉重量的50%，加入到200倍去離子水中，攪拌均勻， 加入十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和含氫硅油重量的85%，1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?小