[发明专利]一种阻隔防爆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻隔防爆技术领域，具体涉及一种阻隔防爆材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上的铝合金阻隔防爆材料在性能提升方面的主要手段有：（1）在材料中添加多种金属微量元素，使抑爆材料不会塌陷，始终保证抑爆效果，且硬度、弹性、延伸性、折弯性上大大增强；（2）对材料加工工艺进行改进，改变阻隔防爆材料的多项性能，解决了防爆材料长期使用会产生破碎、易堵塞油路系统的难题；例如可采用独特的安装工艺保证抑爆材料长期使用，不会塌陷，始终保证抑爆效果。但阻隔防爆材料在使用过程中，除了力学性能需要满足使用需求以外，抗腐蚀性能也尤为重要，由于储罐顶部及底部容易积累水蒸气或水分，铝合金暴露在这样的环境中，容易和储罐材料间容易形成电化学腐蚀，导致铝合金出现腐蚀并且不断溶解，时间长了就会影响铝合金的结构强度，并且对阻隔效果产生一定的安全隐患。

现有技术中公开了一种阻隔防爆材料，其通过在铝合金材料制备的蜂窝网状结构材料的表面经磷化、化学氧化，阳极氧化处理形成底层后再喷涂PF109涂料，形成防火导电涂层，用于提高其耐油、耐蚀和耐热等性能。但采用该方法实际得到的阻隔防爆材料的耐腐蚀性能仍较差，使用寿命仍较短。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的阻隔防爆材料易被腐蚀导致使用寿命较短的技术问题。

本发明提供了一种阻隔防爆材料，所述阻隔防爆材料包括铝合金基材，所述铝合金基材的表面依次覆盖有厚度为2~20微米的氧化膜层和厚度为0.5~5微米的绝缘涂层；其中，所述氧化膜层通过直接对铝合金基材表面进行氧化得到。

本发明还提供了所述阻隔防爆材料的制备方法，包括以下步骤：先对铝合金基材表面进行氧化处理，在其表面形成氧化膜层；然后在氧化膜层表面涂覆绝缘涂料，固化后形成绝缘涂层。

本发明提供的阻隔防爆材料，通过先对阻隔防爆用铝合金基材表面进行表面处理，使其表层形成耐腐蚀性和电阻率均较高的双层绝缘表层结构，这种绝缘表层在储罐的水环境中不容易与储罐材料之间发生电化学腐蚀，并且材料本身的耐腐蚀性有很大的提高，从而能有效保证其在储罐中的使用寿命及安全性。

具体实施方式

发明人根据电化学腐蚀理论，对目前的阻隔防爆材易被腐蚀的原理进行了如下分析：当铝合金基材处于水环境中，由于合金中物相组成引起的电化学不均匀、化学成分不均匀、晶体结构不均匀以及应力分布不均匀等因素，会在铝合金表面形成腐蚀微电池；该腐蚀微电池尺寸小，电极直接接触，会形成大量短路电池，腐蚀速率加快快，使铝表面发生溶解。此外，当铝和铁在水环境中相互接触时，由于铝的标准电极电位比铁低，因此铝和铁以及水共同形成腐蚀电池，电位低的铝发生溶解。一般情况下，当铝表面形成稳定的钝化膜时，其表面溶解会受到阻滞；在自然条件下，铝表面极容易形成一层极薄的钝化膜，厚度为纳米级别，但该钝化膜极易受到损伤，因此仅凭表面纳米级别的钝化膜对铝的电化学腐蚀仍起不到明显的保护作用。

发明人通过进一步的实验发现，当铝表面的氧化膜达到微米级别时，对铝的保护作用则变得明显强烈，使得铝难以发生溶解，从而保护铝在储罐中的存放。更进一步地，发明人在微米级氧化膜表面再形成一层绝缘涂层时，其可以更有效地保护氧化铝薄膜，进一步提高其绝缘性能和耐腐蚀性能。

因此，本发明提供了一种阻隔防爆材料，所述阻隔防爆材料包括铝合金基材，所述铝合金基材的表面依次覆盖有厚度为2~20微米的氧化膜层和厚度为0.5~5微米的绝缘涂层；其中，所述氧化膜层通过直接对铝合金基材表面进行氧化得到。发明人通过大量实验发现，表面绝缘涂层的厚度无需过大，否则原材料成本会增加，同时会降低涂层材料的附着力；同时，绝缘涂层的厚度也不宜过小，否则不能起到对内层氧化膜层保护的作用。

本发明提供的阻隔防爆材料的制备方法，包括以下步骤：先对铝合金基材表面进行氧化处理，在其表面形成氧化膜层；然后在氧化膜层表面涂覆绝缘涂料，固化后形成绝缘涂层。

如前所述，本发明中，所述氧化膜层通过直接对铝合金基材表面进行氧化得到，其氧化处理步骤可直接采用现有技术中常用的各种铝合金表面氧化步骤，例如可以采用阳极氧化或化学氧化，对应地得到的所述氧化膜层即为阳极氧化膜层或化学氧化膜层。