[發明專利]一種低粘附、耐蝕涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201710049243.8
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107058981B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 宗堅
• 申請（專利權）人: 江蘇菲沃泰納米科技有限公司
• 主分類號: C23C16/517
• 分類號: C23C16/517;C09D4/00;C09D4/02;C09D5/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

一種低粘附、耐蝕涂層的制備方法，屬于等離子化學氣相沉積技術領域，該方法，將基材置于反應腔體內，連續抽真空，通入惰性氣體；通入單體蒸汽開啟等離子體放電，進行化學氣相沉積，制備致密涂層、粗糙涂層；在基材表面制備內層為致密涂層、外層為粗糙涂層的低粘附、耐蝕涂層；單體蒸汽為：至少一種單官能度不飽和氟碳樹脂和至少一種多官能度不飽和烴類衍生物的混合物，多官能度不飽和烴類衍生物所占的質量分數為10％?80％。本發明方法具有普適性在多種金屬及合金基體表面大面積制備。腐蝕性液體極易從這種低粘附疏液表面滑落，降低腐蝕性液體與涂層的接觸面積，減少腐蝕性液體在涂層表面的聚集從而降低腐蝕性液體對涂層的滲透，實現對腐蝕的抑制作用。

技術領域

本發明屬于等離子化學氣相沉積技術領域，具體涉及到一種低粘附、耐蝕涂層的制備方法。

背景技術

金屬以及非金屬材料在特殊的酸堿鹽環境中極易受到酸堿鹽溶液的腐蝕而大幅度降低材料的力學性能(塑性、強度、韌性等)，破壞構件的幾何外形，增加零部件間的磨損，降低光學和電學物理性能等，使設備的使用壽命縮短，甚至帶來安全事故。所以，為了提高材料的使用壽命、減少生產成本，采取有效的防腐蝕措施是十分有必要的。

聚合物涂層由于經濟、易涂裝、適用范圍廣等特點常用于材料表面的防護，可以賦予材料良好的物理、化學耐久性。基于聚合物涂層的阻隔性，其在被保護材料表面形成的保護膜可有效地隔離材料與腐蝕性液體的接觸，可保護材料免遭侵蝕、破壞，從而提高材料的可靠性，增加其安全系數，并保證其使用壽命。但是，傳統的涂層與這些溶液接觸面積較大，粘附作用較高，故腐蝕性液體滲透面積較大，增加了腐蝕性液體的滲透路徑。超疏液表面由于它具有優異的疏液性(對液體接觸角>150°)、低液體粘附力(滾動角<10°)在流動減阻、自清潔、防霧、抗霜、防腐蝕等領域得到廣泛應用。近年來有眾多研究及專利，CN201410331901.9、CN201310331586.5等，通過超疏液涂層對腐蝕性液體的優異阻隔性能來抑制腐蝕介質對涂層的滲透破壞來實現對材料的腐蝕防護。而超疏液(超疏水、超疏油)涂層制備困難、對基體的有選擇性、與基體的結合力差、成本高難以大規模應用。

等離子體化學氣相沉積(plasma chemical vapor deposition,PCVD)是一種用等離子體激活反應氣體，促進在基體表面或近表面空間進行化學反應，生成固態膜的技術。等離子體化學氣相沉積法涂層具有：

(1)是干式工藝，生成薄膜均勻無針孔。

(2)等離子體聚合膜的耐溶劑性、耐化學腐蝕性、耐熱性、耐磨損性能等化學、物理性質穩定。

(3)等離子體聚合膜與基體黏接性良好。

(4)在凹凸極不規則的基材表面也可制成均一薄膜。

(5)基材和單體的選擇性寬。

發明內容

本發明為解決上述技術問題提供一種低粘附、耐蝕涂層的制備方法，通過等離子體化學氣相沉積技術，控制單體的沉積速率可以在基材表面制備致密與粗糙涂層結合的具有多級結構的低粘附疏液表面。

本發明所采用的技術方案如下：

一種低粘附、耐蝕涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將基材置于等離子體室的反應腔體內，對反應腔體連續抽真空，將反應腔體內的真空度抽到10-200毫托，通入惰性氣體或氮氣；

(2)通入單體蒸汽到真空度為30-300毫托，開啟等離子體放電，等離子體放電的功率為2～150W，放電時間為600～7200s，進行化學氣相沉積，制備致密涂層；致密涂層沉積完成后，調節等離子體放電的功率為160～500W，放電時間為60～1000s，進行化學氣相沉積，制備粗糙涂層；在基材表面上制備內層為致密涂層、外層為粗糙涂層的低粘附、耐蝕涂層；