[发明专利]一种透明防腐涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种透明防腐涂层的制备方法，量取质量分数为4.5%的TiO₂溶胶，向其中加入等体积的无水乙醇或蒸馏水，超声；将浓度为20mg/L的C₃N₄溶液超声20‑50min；向TiO₂分散液加入C₃N₄分散液，C₃N₄分散液与纳米TiO₂溶胶的体积比为1‑5：50，然后超声；一个对钢板进行预处理步骤；先用加热台对钢板进行预热；然后在钢板表面采用高压枪雾化喷涂C₃N₄/TiO₂均匀混合溶液；将涂覆C₃N₄/TiO₂的透明防腐涂层的样品在N₂保护气氛下，200‑500℃退火30min‑120min，即完成透明防腐涂层的制备。经测试，本发明的腐蚀倾向性大大减少，腐蚀电流密度减小到原来的五分之一。

技术领域

本发明属于纳米功能材料及环保材料领域，涉及一种涂层，具体来说是一种透明防腐涂层的制备方法，所述的C₃N₄/TiO₂透明防腐涂层在中性盐和碱性含硫的环境条件下应用。

背景技术

近几年来，我国的天然气管道工程发展迅速，带动了管线用钢量的大幅度增加。管线钢服役条件复杂，由于接触油气介质及海水土壤等环境，服役过程中常面临着内外介质的腐蚀而发生油气泄露事故，而油气易燃易爆，这对于人们的生活财产安全产生了巨大的威胁。除了对管线钢内部结构，成分改良升级使其各方面性能升级。对管线钢表面改性(例如增加涂层)也是强有力的防腐措施。中国专利CN201410497382.3公开了一种在X80管线钢基材表面制备AlTiCrNiTa高熵合金涂层，采用超真空多功能磁控共溅设备在X80基材表面沉积AlTiCrNiTa高熵合金涂层。虽然制备的涂层均匀致密，且耐腐蚀性较好，但由于受设备限制，无法满足管线钢大规模使用且成本太高。

纳米TiO₂具有廉价、无毒、化学稳定性好等优点，其折射率高，分散性好，在光催化，防腐蚀，化妆品等领域均有广泛应用，已经成为一种新型的环保材料。而类石墨状碳三氮四具有较好的耐磨性和生物兼容性，在膜材料及复合涂层均有较广的应用前景。基于此，采用一定的复合方法，在超薄超大的C₃N₄上附着TiO₂纳米粒子，将会产生一种比较好的耐腐蚀的涂层。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种透明防腐涂层的制备方法，所述的这种透明防腐涂层的制备方法要解决现有技术中管线钢表面改性防腐效果不佳的技术问题。

本发明提供了一种制备C₃N₄/TiO₂透明防腐涂层的制备方法，包括如下步骤：

1)一个制备纳米TiO₂分散液的步骤；量取质量分数为4.5％的TiO₂溶胶，向其中加入等体积的无水乙醇或蒸馏水，超声20-60min；

2)一个制备C₃N₄分散液的步骤；将浓度为20mg/L的C₃N₄溶液超声20-50min；

3)一个制备C₃N₄/TiO₂均匀混合溶液的步骤；向TiO₂分散液加入C₃N₄分散液，

C₃N₄分散液与纳米TiO₂溶胶的体积比为(1-5)：50，然后超声30-60min；