[發明專利]一種復合涂層、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010018945.1
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111218210A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 林棋;陸暢;夏建榮;張于弛
• 申請（專利權）人: 閩江學院
• 主分類號: C09D193/00
• 分類號: C09D193/00;C09D7/61;C09D5/08
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩;王聰

本申請公開了一種復合涂層及其制備方法和應用。本申請復合涂層包括聚漆酚和納米二氧化鈦，納米二氧化鈦嵌入聚漆酚中。電化學聚合后的聚漆酚和納米TiO₂復合涂層結構致密、均勻，且具備了優異的防腐性能。納米TiO₂的引入，改善了涂層的力學性能、熱性能等。

技術領域

本申請涉及一種復合涂層、其制備方法及應用，屬于涂料技術領域。

背景技術

漆酚，生漆的主要成分，含量40～70％。為鄰苯二酚的幾種帶有不飽和支鏈的衍生物的混合物，具有優異的耐腐蝕性、耐酸堿性能、耐熱性能、自干性等，在特種防腐漆上有一定市場。

碳鋼材料因其優異的機械性能和加工性能，成為重要的結構材料，應用于整個工業領域。然而，碳鋼材料在使用過程中，特別是在酸性及中性環境中易發生腐蝕，這不僅導致嚴重的經濟損失，而且還會造成大量的安全問題。因此碳鋼材料的抗腐蝕防護正日益成為世界各國面臨的重要問題。目前已有多種方法應用于延緩金屬材料的腐蝕，如對金屬材料進行腐蝕抑制劑浸漬處理、表面涂層保護和犧牲陽極防腐蝕等。其中傳統有機防腐膜制備方法有浸涂、刷涂、噴涂等，這些傳統制膜方法常常造成一些氣孔和裂紋在薄膜中，極大地影響膜層的均勻性與致密性，不利于金屬基材的腐蝕防護。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種復合涂層，該復合涂層結構致密、均勻，且具備優異的防腐性能，納米TiO₂的引入，改善了漆酚涂層的力學性能、熱性能等。

本申請使用的電化學聚合是一種綠色環保的技術，具有反應條件簡單、易于控制、單體適用范圍廣和聚合條件溫和等特點，可制備出具有新的功能和特性的材料。研究發現直接在金屬基底表面利用電聚合技術制備有機防護膜不僅可以提高基底與有機防護膜之間的結合力，而且相比于傳統浸涂法，通過電聚合制備的有機防護膜通常具有更高的致密性。

納米TiO₂具有光催化活性，可應用于自清潔表面領域。TiO₂水合后表面的羥基能夠和漆酚的酚羥基及漆酚聚合后分子中的氧原子發生作用，這也有利于漆酚涂料和納米TiO₂的相容。因此,如果能將TiO₂分散在漆液中，然后電鍍在鋼板上，制得致密平整的聚漆酚/納米TiO₂復合涂層。此方法可以加速漆膜的干燥,同時又能提高涂料具有的熱性能、機械性能等，擴寬漆材料的應用范圍。

本申請提供了一種復合涂層，包括聚漆酚和納米二氧化鈦，所述納米二氧化鈦嵌入所述聚漆酚中。

可選地，所述復合涂層中納米二氧化鈦的質量含量為0.2～1.0％。

可選地，所述復合涂層的厚度為0.13～0.15mm。

本申請的另一方面，還提供了一種制備上述復合涂層的方法，至少包括以下步驟：

將含有漆酚和納米TiO₂的復合液，電化學聚合，得到所述復合涂層。

可選地，所述漆酚和納米TiO₂的質量比為10：0.2～10：1。

可選地，所述復合液中還含有電解液；所述電解液包括水、無機鹽溶液中的至少一種。

可選地，所述無機鹽溶液包括氯化鈉溶液、硫酸鈉溶液中的至少一種。

可選地，所述復合液中還含有溶劑A和溶劑B；所述溶劑A為有機溶劑；

所述有機溶劑選自乙醇、甲醇中的至少一種；

所述溶劑B選自水、乙醇中的至少一種。

可選地，所述復合液至少采用以下步驟制備得到：

a)獲得含有漆酚的溶液A；