[發(fā)明專利]一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911401667.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111118490B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳士堃;劉毅;陳功;閆東明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C24/08
• 分類號(hào): C23C24/08;C04B28/00;C04B111/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 徐關(guān)壽

本發(fā)明公開了一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層，包括以下組分：高溫強(qiáng)化地聚物層和活性金屬界面層；所述高溫強(qiáng)化地聚物層包括硅鋁質(zhì)粉料35?60份、堿激發(fā)劑60?100份、耐高溫纖維15?40份；所述活性金屬界面層包括氧化鋁納米粉末5?15份、氧化鋅納米粉末5?15份、氧化錫納米粉末5?15份、乙醇50?100份、甲醇50?100份、丙酮50?100份。本發(fā)明還公開了一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層的制備方法。本發(fā)明通過(guò)氣溶膠沉積法在金屬構(gòu)件表面形成致密活性金屬界面層，并在其上涂覆高溫強(qiáng)化的地聚物層，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理的金屬構(gòu)件在高溫環(huán)境下的耐腐蝕性能明顯增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海工結(jié)構(gòu)防腐蝕領(lǐng)域，尤其是涉及一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

海工鋼筋混凝土與鋼構(gòu)件的腐蝕嚴(yán)重影響我國(guó)近海和遠(yuǎn)海工程構(gòu)件的可靠性和安全性，因此尋求一種低成本、高可靠性的防護(hù)方法迫在眉睫。

地聚物是一種新型的無(wú)機(jī)材料，它由具有活性的硅鋁質(zhì)材料在堿性環(huán)境下發(fā)生溶出、地聚合反應(yīng)生成，基體由[SiO₄]四面體和[AlO₄]四面體聚合形成的三維空間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件組成，化學(xué)構(gòu)件呈現(xiàn)非晶質(zhì)至半晶質(zhì)相，其抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到40-80MPa，耐火溫度達(dá)到900-1100℃。與有機(jī)類樹脂材料相比，地聚物具有更為優(yōu)異的熱穩(wěn)定性與耐候性。專利CN201910491278.6、CN201910481644.X、CN201910347055.2、CN201710416708.9均公開了以地聚物為主要基體的防腐蝕涂料。這些專利采用的地聚物材料雖然具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，對(duì)外界侵蝕介質(zhì)具有一定阻隔能力，但因?yàn)槠渑c金屬材料的界面粘結(jié)性能不足，在高溫環(huán)境下易發(fā)生涂層脫落和開裂，防腐蝕性能被破壞的風(fēng)險(xiǎn)較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層及其制備方法，本發(fā)明的涂層具有比一般地聚物防腐蝕涂層更高粘結(jié)性能和耐高溫性能，防腐性能更為優(yōu)異。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層，包括以下組分：高溫強(qiáng)化地聚物層和活性金屬界面層；所述高溫強(qiáng)化地聚物層包括硅鋁質(zhì)粉料35-60份、堿激發(fā)劑60-100份、耐高溫纖維15-40份；所述活性金屬界面層包括氧化鋁納米粉末5-15份、氧化鋅納米粉末5-15份、氧化錫納米粉末5-15份、乙醇50-100份、甲醇50-100份、丙酮50-100份。

進(jìn)一步的，所述硅鋁質(zhì)粉料包括偏高嶺土20-30份、粉煤灰10-20份及礦渣5-10份；所述堿激發(fā)劑包括液體硅酸鉀50-70份、氫氧化鉀5-15份及去離子水5-15份；所述耐高溫纖維包括陶瓷纖維5-15份、碳纖維5-15份、玄武巖纖維5-10份。

進(jìn)一步的，所述偏高嶺土為750-850℃煅燒得到，粒徑為0.1-10μm。

進(jìn)一步的，所述粉煤灰為一級(jí)灰，粒徑為0.1-10μm；所述礦渣為105級(jí)渣，粒徑為0.1-10μm。

進(jìn)一步的，所述液體硅酸鉀模數(shù)為1.5-2.0，含水量為50-65％。

進(jìn)一步的，所述陶瓷纖維直徑為5-10μm，長(zhǎng)度為200-300μm；所述碳纖維直徑為8-12μm，長(zhǎng)度為200-300μm；所述玄武巖纖維直徑為10-12μm，長(zhǎng)度為200-300μm。

進(jìn)一步的，所述氧化鋁納米粉末、氧化鋅納米粉末、氧化錫納米粉末的粒徑為20-40納米。

本發(fā)明公開了一種耐高溫高粘結(jié)性能地聚物金屬防腐蝕涂層的制備方法，包括以下步驟：

1)將5-15份氧化鋁納米粉末、5-15份氧化鋅納米粉末和5-15份氧化錫納米粉末在50-100份乙醇、50-100份甲醇和50-100份丙酮混合溶劑中超聲分散，得到均勻的氣溶膠前驅(qū)液；