[發(fā)明專利]一種蜂蠟鋁合金固化膜成型液及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510739929.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN105274513A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈四海;沈軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥海源機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): C23C22/34
• 分類號(hào): C23C22/34
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蜂蠟鋁合金固化膜成型液及其制備方法。

背景技術(shù)

硅烷由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)、無毒環(huán)保、成本低、相容性好等特點(diǎn)開始被人們應(yīng)用于金屬防腐領(lǐng)域。硅烷經(jīng)過水解可以與金屬基體緊密的結(jié)合，在表面形成致密的膜層，對(duì)金屬有良好的保護(hù)效果。但是當(dāng)硅烷膜本身多孔，對(duì)腐蝕介質(zhì)侵蝕抵抗力比較弱，在腐蝕環(huán)境中，Cl-等特別容易沿這些缺陷發(fā)生腐蝕，腐蝕產(chǎn)物在界面處的堆積會(huì)使界面形成應(yīng)力區(qū)，造成膜層的剝離脫落，這樣硅烷膜一旦遭到破壞，無法進(jìn)行自修復(fù)，很容易造成金屬基體的腐蝕。研究發(fā)現(xiàn)通過在硅烷膜中摻雜無機(jī)納米粒子和具有自修復(fù)功能的物質(zhì)（如Ce、La等稀土金屬離子）制備有機(jī)-無機(jī)硅烷復(fù)合膜，可以有效的防止硅烷復(fù)合膜的這些缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種蜂蠟鋁合金固化膜成型液及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種蜂蠟鋁合金固化膜成型液，它是由下述重量份的原料組成的：

甲酰胺0.7-1、蜂蠟3-4、雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物100-110、鈦酸丁酯10-12、多壁碳納米管3-5、硝酸鈰0.8-1、三羥甲基丙烷0.3-1、聚四氟乙烯0.08-0.1、三聚氰胺0.8-2、偏硼酸銨0.5-1、烯基琥珀酸酐1-2、碳酸鈉4-5。

一種所述的蜂蠟鋁合金固化膜成型液的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物與去離子水、無水乙醇按1-2:3-4:90-100的體積比混合，超聲分散10-20分鐘，加入冰醋酸，調(diào)節(jié)PH為4-5，在20-30℃下保溫46-50小時(shí)，得偶聯(lián)劑溶液；

（2）將上述烯基琥珀酸酐加入到7-10倍無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為60-70℃，加入蜂蠟，保溫?cái)嚢?-10分鐘，得蜂蠟醇液；

（3）將上述碳酸鈉加入到2-3倍去離子水中，加入偏硼酸銨，攪拌均勻后加入多壁碳納米管，80-90℃下保溫?cái)嚢柚了桑妙A(yù)處理碳納米管；

（4）將上述硝酸鈰加入到其體積200-300倍、4-6%的乙醇溶液中，超聲1-2分鐘，為稀土醇液；

（5）將上述蜂蠟醇液與稀土醇液混合，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-5分鐘，得混合醇溶液；

（6）將上述鈦酸丁酯與無水乙醇、乙酸按1-2:25-30:2-3的體積比混合，攪拌均勻，滴加上述混合醇溶液，滴加完畢后加入三聚氰胺，攪拌均勻，陳化20-24小時(shí)，得二氧化鈦溶膠；

（7）將上述聚四氟乙烯、預(yù)處理碳納米管混合加入到電阻爐中，在480-500℃下加熱反應(yīng)5-6小時(shí)，冷卻出爐，將產(chǎn)物水洗、烘干，得氟化碳納米管；

（8）將上述三羥甲基丙烷加入到80-100倍無水乙醇中，攪拌均勻，加入氟化碳納米管，超聲17-20分鐘，與上述偶聯(lián)劑溶液、二氧化鈦溶膠混合，加入剩余各原料，攪拌均勻，在75-80℃下蒸餾1-2小時(shí)，冷卻即得。

所述的一種蜂蠟鋁合金固化膜成型液，該鋁合金固化膜成型液的使用方法為：

（1）將鋁合金用碳化硅砂紙打磨后，再用0.5μm的金剛石研磨膏拋光，之后依次用丙酮、乙醇、水三種溶劑超聲清洗，將清洗好的樣品分別在1.8-2%NaOH溶液及4-5%的HNO3溶液中進(jìn)行處理，最后用去離子水超聲清洗，氮?dú)飧稍飩溆茫?/p>

（2）將處理好的鋁合金用浸漬法在上述溶液中提拉成膜，成膜后送入干燥箱中，115-120℃下固化110-120min，即得固化膜。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明加入的碳納米管化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，其C-C單鍵是自然界中最穩(wěn)定的化學(xué)鍵，能夠有效的提高基材表面涂膜的耐蝕性和機(jī)械性能；

本發(fā)明加入了稀土硝酸鹽，經(jīng)鈍化形成的氧化物和氫氧化物可以與有機(jī)硅烷的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成協(xié)同作用，與碳納米管、二氧化碳形成致密的涂層，有效的抑制了陰極去極化反應(yīng)和陽極溶解反應(yīng)，降低了腐蝕速率，起到良好的防護(hù)作用；

本發(fā)明中二氧化鈦的加入使硅烷復(fù)合膜的致密性增加，有效的阻止了Cl-、H2O和O2等腐蝕離子的侵蝕，能夠抑制腐蝕產(chǎn)物的擴(kuò)散，由于小孔阻塞效應(yīng)，阻止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)生，這是因?yàn)橐徊糠諸iOH基團(tuán)將會(huì)和金屬表面的羥基、Si-OH發(fā)生反應(yīng)，在鋁合金基體表面協(xié)同吸附，這就有效的增強(qiáng)了膜層與基體的結(jié)合力，克服了單純硅烷膜易于在基體表面剝離的缺點(diǎn)；

本發(fā)明在多壁碳納米管表面生成了C-F鍵，可以改善與二氧化鈦粒子在涂膜中的分散性，有效的降低團(tuán)聚，同時(shí)還可以提高涂膜表面的抗水性；