[發(fā)明專利]可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷鋁合金表面防腐劑的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410827356.2
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104532258A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杭建忠;施利毅;孫東博;孫小英;金鹿江;賴雅文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C23F11/18
• 分類號: C23F11/18
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬防腐劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷鋁合金表面防腐劑的制備方法。

背景技術(shù)

鋁及其合金材料具有成本低、質(zhì)輕、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能等特點，在航空航天、汽車、機械制造、海洋船舶等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在自然條件下鋁表面會形成一層鈍化膜。當(dāng)鋁合金暴露在腐蝕環(huán)境中，氧化膜易破裂，導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象。傳統(tǒng)上金屬表面的防護主要采用鉻酸鹽陽極化處理工藝。該方法防腐效果優(yōu)異，但對環(huán)境污染嚴(yán)重。因此，開發(fā)對環(huán)境友好的表面預(yù)處理技術(shù)成為研究的熱點。

例如，專利US5126074公開了一種采用“磷酸氫根”陰離子的摻入配置成具有防腐性能的堿土金屬磷酸氫鹽涂料的方法，該涂料可應(yīng)用于鋁合金表面，并提供一定防腐作用。專利CN101139500A公開了由硅烷耦合劑、有機金屬化合物、硅酸鹽、磷酸等成分組成的處理液，將處理液涂布在鋁合金表面并加熱烘干后形成涂層，該涂層可對鋁合金基材提供有效的防腐保護。專利GB1380748公開了一種涂料組合物，該涂料組合物包括鈦酯共水解和三烷氧基硅烷的共聚合得到的溶膠，通過該涂料在鋁合金表面的涂覆和熱固化成膜，可對鋁合金基材實現(xiàn)防腐保護。N.C.?Rosero等以TEOS為無機前驅(qū)體，MPS為硅烷偶聯(lián)劑，EGDMA為有機單體，采用溶膠-凝膠方法并經(jīng)加熱固化在鋁合金表面制得丙烯酸基有機-無機雜化防腐涂層，研究發(fā)現(xiàn)該涂層具有一定的耐腐蝕性能。

以上文獻技術(shù)能在一定程度上對鋁合金提供防腐保護，但大多為溶劑型涂料，并需經(jīng)加熱固化處理，這不但耗費了能源，而且涂料中大量有機溶劑的揮

發(fā)造成對大氣的污染和人體的危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷表面處理劑是通過環(huán)氧硅烷中的環(huán)氧鍵與固化劑的快速固化成膜，可使該處理劑在室溫下固化使用。同時以納米溶膠為無機材料，通過溶膠凝膠技術(shù)制成有機-無機雜化水性防腐涂層。因此該防腐劑不需要外在熱源輔助，同時為水性涂液，其中只含有少量醇類溶劑，避免了大量有毒有機溶劑的揮發(fā)，減小了對環(huán)境的污染。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷鋁合金表面防腐劑的制備方法，其特征在于具有如下的過程和步驟：

a.?配方配制組分的設(shè)計（包括有配制組分（A）、配制組分（B）、配制組分（C），三者總重量以100%計）??配制組分（A）:

水性納米溶膠??30-50%，

溶劑???????5-10%，

酸堿????????1-2%，

緩蝕劑???????1-2%；?配制組分（B）：

硅烷偶聯(lián)劑???40-60%；

配制組分（C）：

氨基固化劑????0.5-2%，

流平劑??????0.5-1%；

b.?防腐劑的制備

將相應(yīng)配比量的組分B緩慢的加入到相應(yīng)配比量的組分A中進行混合，然后加入組分C，再經(jīng)過攪拌和過濾最終制得產(chǎn)品。

上述的水性納米溶膠為水性納米二氧化硅、氧化鋁、二氧化鋯溶膠中的任一種，納米溶膠的固含量為10%~15%，平均粒徑在60~70nm，pH值為5~6。

上述的有機溶劑為異丙醇、乙醇、甲醇中的任一種。

上述酸堿調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、稀硝酸、稀硫酸中的任一種，且調(diào)節(jié)到pH為3~4。

上述的緩蝕劑為鈰酸鹽、鉬酸鹽和磷酸鹽中的任一種。

上述的硅烷偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑KH560。

上述氨基固化劑為二乙烯三胺DETA、氨基硅氧烷KH560中的任一種。

上述的流平劑為畢克化學(xué)的助劑BYK-333、BYK-346、BYK-348、巴斯夫助劑EFKA-3580中的任一種。

防腐劑的應(yīng)用方法

用噴涂、浸涂、滾涂、旋涂等方法中的一種或幾種將其涂覆在鋁合金基材表面，得到光滑均勻的一層涂膜。涂覆動作完畢，濕膜通過室溫環(huán)境得到固化，形成厚度在30-50um左右的涂層。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制備流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。

實施例1：

本實施例的一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷鋁合金表面防腐劑的制備方法（參見圖1），其包括以下步驟：

a.?配方配制組分的設(shè)計

配制組分（A）:

水性納米溶膠??30%，

溶劑???????5%，