一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，以含8-羥基喹啉的水溶液為原料，加入苯丙乳液，加入酸或者堿，得到溶液A；將需要保護(hù)的金屬除銹、除油、水洗后吹干，得到基體B；最后，將基體B浸入溶液A中進(jìn)行電化學(xué)聚合，控制溶液溫度在0～45℃之間，使用循環(huán)伏安法、計時電流法或者恒電位電化學(xué)法進(jìn)行電沉積聚8-羥基喹啉，即可得到一層黃綠色涂層。本發(fā)明制備方法簡單，合成條件可以在常態(tài)下進(jìn)行，涂層合成和使用過程中皆不存在致癌物質(zhì)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益；使用循環(huán)伏安法、計時電流法或者恒電位電化學(xué)法進(jìn)行電沉積聚8-羥基喹啉膜可以形成均勻、致密的涂層，有效提高金屬的耐蝕性，具有良好的運用前景。
【專利說明】一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種防腐技術(shù)，特別是涉及一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂 層的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失，據(jù)統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損 失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)量的10?20%。金屬腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失就更無法計 算，因此，對金屬進(jìn)行防腐處理是非常必要的。目前提高金屬的耐蝕性主要有加隔離層和加 鈍化層兩種方法，但是皆存在成膜不夠致密和平整的問題，從而防腐效果不佳。使用電沉積 技術(shù)在金屬基體上形成一層聚合膜可以有效地改善這一問題，一方面電沉積方式如計時電 流法操作簡單，容易逐步形成平整的聚合膜，另一方面，聚合物本身具有結(jié)構(gòu)致密的特點， 從而能達(dá)到較好的封孔效果。其中，聚8-羥基喹啉具有合成容易、成本低、穩(wěn)定性高，合成 使用過程中皆不會像聚苯胺那樣產(chǎn)生致癌物質(zhì)，因此是一種具有實用價值的聚合物防腐涂 料。聚8-羥基喹啉的防腐機(jī)理主要是簡單的物理隔絕金屬基底和腐蝕環(huán)境，同時起到陽 極保護(hù)作用。聚8-羥基喹啉可用化學(xué)法和電化學(xué)法合成，和前者相比，電化學(xué)法的優(yōu)勢在 于：（1)聚合物的形成和膜的沉積能在金屬基體上快速完成，此種工藝高效，易實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)；（2)合成過程及聚合物涂層使用過程中不涉及致癌物質(zhì)，是環(huán)境友好型產(chǎn)品，大大降 低生產(chǎn)過程中廢物處理的費用；（3)聚8-羥基喹啉薄膜的厚度可以通過控制電流大小、聚 合時間來控制，操作簡便；(4)使用循環(huán)伏安法、計時電流法或者恒電位法合成的聚8-羥基 喹啉涂層比化學(xué)法更加致密、均勻，耐腐蝕性能更好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠增強(qiáng)金屬表面耐蝕性，具有良好的致密性的金屬 表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：首先，取一定量的8-羥基喹啉、苯丙乳 液，和氫氧化鈉或者醋酸配制成〇. 001?lmol/L的8-羥基喹啉溶液，調(diào)節(jié)該溶液的pH在 1?10之間，得到A溶液；其次，將光潔的金屬基體B浸入溶液A中進(jìn)行電化學(xué)聚合，控制 溶液溫度在〇?45°C之間，使用循環(huán)伏安法、計時電流法或者恒電位電化學(xué)法進(jìn)行電沉積 聚8-羥基喹啉膜。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：（1)方法簡單，整個流程所需時間短，合成條件可以在常態(tài) 下進(jìn)行，因此成本低廉，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；（2)聚合物涂層合成和使用過程中皆不存在 致癌物質(zhì)，具有良好的環(huán)境效益；（3)使用循環(huán)伏安法、計時電流法或者恒電位電化學(xué)法進(jìn) 行電沉積聚8-羥基喹啉膜可以形成均勻、致密的涂層，有效提高金屬的耐蝕性，具有良好 的運用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1為未處理的鍍鎳工件⑴和電沉積聚8-羥基喹啉復(fù)合涂層的鍍鎳工件（2) 在電子掃描顯微鏡下觀察到的表面形貌
[0007] 圖2為未處理的鍍鎳工件（1)和電沉積聚8-羥基喹啉復(fù)合涂層的鍍鎳工件（2) 的塔菲爾測試曲線

【具體實施方式】
[0008] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述 [0009] 實施例1 :
[0010] 取一定量的8-輕基喹啉、苯丙乳液，和氫氧化鈉配制成0. 008mol/L的8-輕基喹 啉溶液（苯丙乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 % )，調(diào)節(jié)該溶液的pH在為9,得到A溶液；將金屬投入到 8%的酸溶液中浸泡5min除銹，使用去離子水進(jìn)行水洗，再投入到1 %的氫氧化鈉溶液中浸 泡2min除油，去離子水洗后吹干，得到基體B ;將基體B浸入溶液A中進(jìn)行電化學(xué)聚合，在 室溫下進(jìn)行，使用循環(huán)伏安法，從-0. 2V掃描到0. 6V，掃描速度為50mv/s，掃描圈數(shù)為8。
[0011] 實施例2:
[0012] 取一定量的8-羥基喹啉、苯丙乳液，和醋酸配制成0. 005mol/L的8-羥基喹啉溶 液（苯丙乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 % )，調(diào)節(jié)該溶液的pH在為2,得到A溶液；將金屬投入到5 %的 酸溶液中浸泡5min除銹,使用蒸饋水進(jìn)行水洗，再投入到5%的氫氧化鈉溶液中浸泡5min 除油，去離子水洗后吹干，得到基體B ;將基體B浸入溶液A中進(jìn)行電化學(xué)聚合，在室溫下進(jìn) 行，使用計時電流法，正階躍電位〇. 8V，負(fù)階躍電位-0. 06V，正階躍時間ls，負(fù)階躍時間ls， 重復(fù)次數(shù)20次。
[0013] 實施例3:
[0014] 取一定量的8-輕基喹啉、苯丙乳液，和氫氧化鈉配制成0. 003mol/L的8-輕基喹 啉溶液（苯丙乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 % )，調(diào)節(jié)該溶液的pH在為10,得到A溶液；將金屬投入到 4%的酸溶液中浸泡3min除銹，使用蒸餾水進(jìn)行水洗，再投入到5%的氫氧化鈉溶液中浸泡 3min除油，去離子水洗后吹干，得到基體B ;將基體B浸入溶液A中進(jìn)行電化學(xué)聚合，在室溫 下進(jìn)行，使用恒電位法，電壓為〇. 5V，聚合時間：50s。
【權(quán)利要求】
1. 一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，依次由以下步驟組成： (1) 首先，取一定量的8-羥基喹啉、苯丙乳液，和氫氧化鈉或者醋酸配制成0. 001? lmol/L的8-羥基喹啉溶液，調(diào)節(jié)該溶液的pH在1?10之間，得到A溶液； (2) 其次，將光潔的金屬基體B浸入溶液A中進(jìn)行電化學(xué)聚合，控制溶液溫度在0? 45°C之間，使用循環(huán)伏安法、計時電流法或者恒電位電化學(xué)法進(jìn)行電沉積聚8-羥基喹啉 膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，其特 征在于：所述的含8-羥基喹啉水溶液可以是酸性或堿性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，其特 征在于：所述的金屬基體可以是鐵及鐵合金、鋁及鋁合金、銅及銅合金、鍍鎳工件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，其特 征在于：在電沉積之前可以對金屬進(jìn)行除銹除油處理，方法是，將金屬投入到1%?10%的 酸溶液中浸泡1?20min除銹，使用去離子或者蒸餾水進(jìn)行水洗，再投入到1?12%的氫氧 化鈉溶液中浸泡1?l〇min除油，去離子水洗后吹干，得到基體B。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，其特 征在于：所述的電化學(xué)法為循環(huán)伏安法，電壓掃描范圍：-1. 0V?1. 5V，掃描速度：0. 01? 0. 8v/s，掃描圈數(shù)：1?16圈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，其特 征在于：所述的電化學(xué)法為計時電流法，正階躍電位0?1. 5V，負(fù)階躍電位0?-0. 5V，正階 躍時間0. 1?10s，負(fù)階躍時間0. 1?10s，重復(fù)次數(shù)1?200次。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面聚8-羥基喹啉復(fù)合防腐涂層的制備方法，其特 征在于：所述的電化學(xué)法為恒電位法，電壓范圍：〇?1. 5V，聚合時間：20?120s。
【文檔編號】C08G61/12GK104098990SQ201310120601
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】曾冬銘, 劉小勤, 徐欽建 申請人:中南大學(xué)