[发明专利]一种金属表面硅烷涂层缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种缓蚀剂的制备方法，尤其是一种金属表面硅烷涂层缓蚀剂的制备方法。

背景技术

目前，缓蚀剂已成为防腐蚀技术中应用最广泛的方法之一，在保护资源、减少材料损失方面大有作为。与其他防腐蚀方法相比，缓蚀剂具有不改变腐蚀环境，不增加设备投资，不受设备形状影响，同一配方有时可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀等优点。然而，由于单一缓蚀剂的某些局限性以及导致涂层外表不均匀等情况，需要添加微量的添加剂，以便更好地改进缓蚀剂的耐蚀性能。环境友好型化学转化处理技术受到广泛关注。有机缓蚀剂化学稳定性好，不易水解和降解，缓蚀、阻垢效果好，使用剂量小。某些分子中含长链烷基的有机酸酯缓蚀剂具有和金属离子形成配合物的能力，在一定的浓度下，可在金属表面自组装成有良好缓蚀效果及疏水性的保护膜。有机硅烷作为一种有效的金属防腐剂，其工艺过程无污染、处理条件温和等优点。

CN103087629公开了一种防腐蚀金属表面硅烷处理剂及其制备方法，由下列组分配制而成的混合液，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、成膜树脂、苯甲酸单乙醇胺、水性聚氨酯树脂、三乙醇胺、丙二醇、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素、植酸、聚二甲基硅氧烷、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸和异丙醇；本发明采用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷作为主料，异丙醇为溶剂，成本低廉，同时原料中加入水性聚氨酯树脂及多种不同助剂，改善了处理剂的处理时间和处理温度。

传统的金属表面硅烷涂层是在金属表面制备单一成分的硅烷膜，薄膜致密度较低，常存在气孔和微裂纹，使得金属表面的耐蚀性不能令人满意。目前，各国学者虽已采用复合膜、改性膜、添加缓蚀剂或在硅烷薄膜中添加纳米粒子等方法，来提高硅烷膜的耐蚀性，或利用电化学方法提高其耐蚀性，但硅烷膜的耐蚀性仍低于磷化和铬酸盐钝化膜，且硅烷膜本身不具备自修复能力。影响了在工业装置中的使用效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属表面硅烷涂层缓蚀剂。

纳米氟碳铈CeFCO₃需经过与丙烯酸三氟乙酯表面聚合处理，由亲水性变为亲油性，然后与1-己基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐离子液经过充分的混合得到产品。

本发明提供一种金属表面硅烷涂层缓蚀剂，通过以下步骤实现：

步骤1.纳米氟碳铈CeFCO₃表面聚合：

将一定量的纳米氟碳铈CeFCO₃分散到乙醇中，按下述比例加入丙烯酸三氟乙酯单体，过氧化苯甲酰和聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠等，升温，在60-80℃反应6-15小时，即得到经表面聚合的纳米氟碳铈CeFCO₃微悬浮液。

步骤2.加入离子液：

纳米氟碳铈CeFCO₃微悬浮液与1-己基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐以质量比为95-99：1-5的配比在反应釜中混合10-40hr，得到产品。

所述的纳米氟碳铈CeFCO₃为市售产品，如四川攀西稀土责任有限公司研制的产品。

所述的丙烯酸三氟乙酯为市售产品，如哈尔滨雪佳氟硅化学有限公司生产的产品。

分子式：C₆H₇O₂F₃。

所述的1-己基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐离子液，为市售产品，如中科院兰州化学物理研究所生产的离子液产品。

分子式：C₁₁H₂₁N₂BF₄。

在硅烷偶联预膜剂中加入本发明的金属表面硅烷涂层缓蚀剂1-10wt％，可以使复合膜具有一定的自修复能力。

所述的硅烷偶联预膜剂是指组分中含有硅烷偶联剂的金属表面预膜剂，为市售产品，如浙江万能达科技有限公司生产的产品。

本发明的有益效果：

1)含氟稀土离子，1-己基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐离子液能有效的抑制金属基体的阳极和阴极反应，可以改进硅烷膜的耐蚀性。

2)在硅烷偶联预膜剂中加入本发明的金属表面硅烷涂层缓蚀剂，可以使复合膜具有一定的自修复能力。

具体实施方式

以下实施例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。

实施例1