[发明专利]在镁合金表面形成的自修复涂层及形成自修复涂层的方法

说明书

本发明公开了一种在镁合金表面形成自修复涂层的方法，属于表面处理领域。首先选取镁合金基材，将聚合物溶液涂覆到基材表面形成具有自修复效果的涂层；所述聚合物溶液为以下任一种：（1）二异氰酸酯、聚醚多元醇、单糖在锡催化剂作用下反应形成交联聚合物网络；（2）以环氧树脂稀释液为核、脲醛树脂为外壳的纳/微囊结构溶解在环氧树脂基体中形成的聚合物溶液。本发明提供的自修复涂层，防止基底腐蚀，并能在涂层自修复后保持装饰性涂层表面美观完好；采用交联聚合物网络形成的自修复涂层中，交联结构具有弹性，能立即修复划痕，且聚合物层与基材间的粘附性良好；采用纳/微囊形成的自修复涂层中，实现材料自修复，修复效果好。

技术领域

本发明涉及一种在镁合金，微弧氧化（MAO）处理后的镁合金以及在镜面涂层处理后的镁合金表面形成自修复涂层的方法。属于表面处理领域。

背景技术

由于重量轻、强重比高、有良好的隔绝电磁辐射能力、方便铸造并在地壳中含量高，镁合金已经逐渐应用于包括移动电话，手提电脑，平板电脑，灯具等家用电器的外壳材料。由于镁合金在电动势顺序和电位序上均处于较活泼的位置，镁合金在自然环境尤其是湿润的环境中腐蚀较快。因此，表面处理是生产镁合金产品一个不可或缺的过程。目前市场上已有多种增加镁合金抗腐蚀性能的方法，比如粉末涂覆，油漆喷涂，微弧氧化后电泳等等。

尽管近十年间镁合金表面处理的方向主要集中于提升其抗腐蚀性能，最近亦有不少以装饰为目的或多种特殊功能的镁合金表面处理成为研究研发热点。在这些镁合金表面特殊功能的涂层中，自修复涂层对设计者和生产商都非常有吸引力。本专利中研发的自修复涂层通过两种不同机理在室温下修复划痕，并且无需外部激发。涂层通过微型囊逐渐修复部分划痕，也可通过聚氨酯网络瞬间修复浅划痕并逐渐修复深层划痕。涂覆自修复涂层的产品能够自动修复划痕，防止基底腐蚀，并能在涂层自修复后保持装饰性涂层表面美观完好。

目前市场上常用微弧氧化（MAO）提高镁合金抗腐蚀性能，并在此基础上进行后处理，如喷漆，粉末喷涂，以及装饰性用的镜面涂层。因此，本专利中所述自修复涂层是应用于镁合金，微弧氧化处理后的镁合金以及喷涂镜面涂层后的镁合金。此外，多种着色剂亦被加入自修复涂层中以制成不同颜色的涂层。

发明内容

本发明旨在提供一种在镁合金，微弧氧化（MAO）处理后镁合金以及喷涂有银镜涂层的镁合金表面的自修复涂层。

本发明提供了一种在镁合金表面形成自修复涂层的方法：选取镁合金基材，将聚合物溶液涂覆到基材表面形成具有自修复效果的涂层；

所述聚合物溶液为以下任一种：

（1）二异氰酸酯、聚醚多元醇、单糖在锡催化剂作用下反应形成交联聚合物网络；

（2）以环氧树脂稀释液为核、脲醛树脂为外壳的纳/微囊结构溶解在环氧树脂基体中形成的聚合物溶液。

首先提供由第（1）种聚合物在镁合金表面形成自修复涂层的方法：

上述方法中，第（1）种聚合物的制备方法为：

a、在有机溶剂中混合单糖和聚醚多元醇；

b、向混合物中添加有机溶剂稀释过的二异氰酸酯单体；

c、在金属催化剂的作用下，控制温度在18-25℃且相对湿度在70%以下，将已制备的预聚体通过搅拌充分混合反应30~120分钟，形成聚合物网络并使其具备所设定的三维结构。

上述方法中，所述二异氰酸酯包括己二异氰酸酯；聚醚多元醇包括聚乙二醇或聚丙二醇或聚四氢呋喃；所述单糖包括甲基α-d-吡喃葡萄糖苷；所述金属催化剂包括二月桂酸二丁基锡。

上述方法中，所述二异氰酸酯、聚醚多元醇、单糖、催化剂和有机溶剂的重量比为1:0.2-0.6:0.02-0.06:0. 0001-0.0008:1-4。