[发明专利]一种溶胶金属防腐剂的制备及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶胶金属防腐剂的制备及其使用方法，属于金属防锈技术领域。

背景技术

随着社会的发展，金属材料在社会生产与生活中越来越重要，被应用于很多领域，但因其易被腐蚀的原因，它的使用寿命减短或者在某些方面的使用受到限制。金属在自然存放条件下，因为环境和其它因素使部件容易锈蚀，从而降低或失去使用价值，造成安全事故和经济损失，我国每年因金属锈蚀所造成的直接经济损失数额巨大。金属锈蚀从机理上主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀，产生锈蚀的原因有很多，如机械损伤、表面缺陷、内部缺陷、环境因素等，常见的腐蚀因素有接触空气、表面污染、电化学腐蚀和表面划伤。

近些年工业防锈漆以环氧富锌漆最多，由于金属锌粉的密度较大，为了不使锌粉沉降或减慢锌粉的沉降速度，需要在漆中加一定量的防沉降剂，漆的粘稠度也随之增加，在选择聚酰胺树脂时就要尽可能地选择小分子量的树脂(E44)；施工时为了能满足涂刷性，要向漆中加入大量的溶剂，施工时溶剂严重危害工人的身体健康、漆在干燥过程中溶剂挥发到空气中污染环境、溶剂的使提高了施工成本；小分子量树脂固化后漆膜的脆性大，金属热胀冷缩系大在温度变化时漆膜易龟裂或脱落。溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种溶胶金属防腐剂的制备及其使用方法。

一种溶胶金属防腐剂，由以下物质的量百分比的原料组成：

去离子水40%~45%、乙醇3%~6%、聚乙烯醇缩丁醛20%~25%、硝酸锌20%~25%、有机硅6%~8%、乙二胺四乙酸4%~6%、乙酰乙酸乙酯2%~5%。

所述的有机硅均为纳米粒子，粒径为30~50nm。

一种溶胶金属防腐剂的制备及其使用方法，包括以下步骤：

（1）将乙醇和去离子水混合均匀，加入乙酰乙酸乙酯和乙二胺四乙酸，用5mol/L草酸溶液调pH至5.5~7.5；

（2）加入硝酸锌，调节温度至45~55℃，进行水解缩合40~50分钟；

（3）加入聚乙烯醇缩丁醛，保持反应体系的温度为60~70℃，维持30~40分钟；

（4）加入有机硅，搅拌均匀，保持3）的体系温度40~50分钟，形成溶胶；

（5）将金属基底用超声法清洗干净，干燥；

（6）利用浸渍-提拉法对金属基底进行涂膜，提拉速度为2.2~2.4mm/s，涂膜厚度为2~2.5μm；

（7）将涂膜后的金属基底在250~300℃的烘箱中，干燥5~6小时，得纳米氧化锌涂层。

本发明的优点是：本发明提供的一种溶胶金属防腐剂的制备及其使用方法，操作过程简单，材料环保无毒，价格低，节约成本；利用硝酸锌和聚乙烯醇缩丁醛，加入螯合剂乙二胺四乙酸，提高了溶胶的稳定性，得到的溶胶耐磨，致密性强；在溶胶中加入有机硅，增加了涂层的防水性能；乙酰乙酸乙酯的加入，能够使溶胶均匀、不分层，使用方便；溶胶透明无色，不会影响基底的呈现颜色；纳米氧化锌涂层与金属基底以化学键结合，干燥过程采用低温热处理的方法，使得到的涂层稳定性好，耐磨，不易发生龟裂和脱落，使用寿命长；整个防腐过程不产生污水，有利于环境保护，减少污水治理的成本。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明。

实施例1

一种溶胶金属防腐剂，由以下物质的量百分比的原料组成：

去离子水42%、乙醇4%、聚乙烯醇缩丁醛21%、硝酸锌21%、有机硅6%、乙二胺四乙酸4%、乙酰乙酸乙酯2%。

一种溶胶金属防腐剂的制备及其使用方法，包括以下步骤：

（1）将乙醇和去离子水混合均匀，加入乙酰乙酸乙酯和乙二胺四乙酸，用5mol/L草酸溶液调pH至5.5；

（2）加入硝酸锌，调节温度至45℃，进行水解缩合40分钟；

（3）加入聚乙烯醇缩丁醛，保持反应体系的温度为60℃，维持30分钟；

（4）加入有机硅，粒径为50nm，搅拌均匀，保持3）的体系温度40分钟，形成溶胶；

（5）将金属基底用超声法清洗干净，干燥；

（6）利用浸渍-提拉法对金属基底进行涂膜，提拉速度为2.2mm/s，涂膜厚度为2μm；