[發明專利]一種金屬表面聚8?羥基喹啉復合防腐涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201310120601.1
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN104098990B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 曾冬銘;劉小勤;徐欽建
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C09D165/00
• 分類號: C09D165/00;C09D125/14;C09D5/08;C08G61/12;C25D9/02
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技術領域

本發明涉及一種防腐技術，特別是涉及一種金屬表面聚8-羥基喹啉復合防腐涂層的制備方法。

背景技術

金屬腐蝕給國民經濟帶來巨大的損失，據統計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產量的10～20％。金屬腐蝕事故引起的停產、停電等間接損失就更無法計算，因此，對金屬進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，聚合物本身具有結構致密的特點，從而能達到較好的封孔效果。其中，聚8-羥基喹啉具有合成容易、成本低、穩定性高，合成使用過程中皆不會像聚苯胺那樣產生致癌物質，因此是一種具有實用價值的聚合物防腐涂料。聚8-羥基喹啉的防腐機理主要是簡單的物理隔絕金屬基底和腐蝕環境，同時起到陽極保護作用。聚8-羥基喹啉可用化學法和電化學法合成，和前者相比，電化學法的優勢在于：(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，易實現自動化生產；(2)合成過程及聚合物涂層使用過程中不涉及致癌物質，是環境友好型產品，大大降低生產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法更加致密、均勻，耐腐蝕性能更好。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠增強金屬表面耐蝕性，具有良好的致密性的金屬表面聚8-羥基喹啉復合防腐涂層的制備方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：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0.001～1mol/L的8-羥基喹啉溶液，調節該溶液的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中進行電化學聚合，控制溶液溫度在0～45℃之間，使用循環伏安法、計時電流法或者恒電位電化學法進行電沉積聚8-羥基喹啉膜。

本發明的有益效果是：(1)方法簡單，整個流程所需時間短，合成條件可以在常態下進行，因此成本低廉，具有顯著的經濟效益；(2)聚合物涂層合成和使用過程中皆不存在致癌物質，具有良好的環境效益；(3)使用循環伏安法、計時電流法或者恒電位電化學法進行電沉積聚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。

附圖說明

圖1為未處理的鍍鎳工件(1)和電沉積聚8-羥基喹啉復合涂層的鍍鎳工件(2)在電子掃描顯微鏡下觀察到的表面形貌

圖2為未處理的鍍鎳工件(1)和電沉積聚8-羥基喹啉復合涂層的鍍鎳工件(2)的塔菲爾測試曲線

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步闡述

實施例1：

取一定量的8-羥基喹啉、苯丙乳液，和氫氧化鈉配制成0.008mol/L的8-羥基喹啉溶液(苯丙乳液質量分數為1％)，調節該溶液的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中進行電化學聚合，在室溫下進行，使用循環伏安法，從-0.2V掃描到0.6V，掃描速度為50mv/s，掃描圈數為8。

實施例2：

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(苯丙乳液質量分數為5％)，調節該溶液的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，使用蒸餾水進行水洗，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中進行電化學聚合，在室溫下進行，使用計時電流法，正階躍電位0.8V，負階躍電位-0.06V，正階躍時間1s，負階躍時間1s，重復次數20次。

實施例3：

取一定量的8-羥基喹啉、苯丙乳液，和氫氧化鈉配制成0.003mol/L的8-羥基喹啉溶液(苯丙乳液質量分數為1％)，調節該溶液的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中進行電化學聚合，在室溫下進行，使用恒電位法，電壓為0.5V，聚合時間：50s。