[发明专利]一种新型防锈耐腐蚀金属表面处理方法

说明书

本发明属于金属防锈处理技术领域，尤其涉及一种新型防锈耐腐蚀金属表面处理方法。本发明首先将植酸、聚（吡咯‑共‑3,4‑亚乙二氧基）、表面活性剂、甲基丙烯酸酯、水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；然后将纳米聚苯胺分散于水中，加入乳酸、低共熔溶剂、抗氧化剂、抗菌剂、硅烷化试剂，经乳化机乳化得到修饰剂；最后将金属表面分别用处理剂、聚多巴胺、修饰剂处理后形成薄膜，即得防锈耐腐蚀金属。本发明提供的金属表面防锈处理技术操作简单、安全性高且防锈效果良好。

技术领域

本发明属于金属防锈处理技术领域，尤其涉及一种新型防锈耐腐蚀金属表面处理方法。

背景技术

金属材料因其机械强度高、硬度高、良好的塑性和导电性受到了广泛的应用。在金属材料的生产中，除油、除锈、防锈，是制造装备业用于金属表面 处理不可缺少的工艺。由于金属材料使用范围越来越广，很多金属材料需要暴露在风吹日晒、具有各种腐蚀风险的环境中，而传统金属材料的抗氧化、耐腐蚀性能较差，因此对金属进行耐腐蚀、防锈处理对延长金属材料的使用寿命具有重要的意义。

目前多采用含有呋喃和吡啶的有机化合物或者表面活性剂处理金属表面，以提高金属的防锈和耐腐蚀性能，但是这种呋喃和吡啶具有一定的生殖毒性；人工合成的表面活性剂毒性大，存在一定的安全隐患。因此开发绿色安全的金属防锈处理技术具有重要的实际意义。

发明内容

为了解决金属材料耐腐蚀性差，传统的金属耐腐蚀剂毒性大的问题，本发明提供了一种操作简单，绿色安全的金属防锈处理技术，延长了金属材料的使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型防锈耐腐蚀金属表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）处理剂的制备：将植酸、聚（吡咯-共-3,4-亚乙二氧基）、表面活性剂、甲基丙烯酸酯、水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；

（2）修饰剂的制备：将纳米聚苯胺分散于水中，加入乳酸、低共熔溶剂、抗氧化剂、抗菌剂、硅烷化试剂，经乳化机乳化制备得到聚苯胺包裹的乳酸、硅烷化试剂的pickering乳液即为修饰剂；

（3）金属表面处理：将金属表面用水洗净后将处理剂喷洒于金属表面，室温放置2-4 h后，将聚多巴胺涂附于金属表面，再将修饰剂涂附在金属表面，在40-60 ℃条件下，加热2-3h，金属表面形成薄膜，即为防锈耐腐蚀金属。

进一步的，步骤（1）中所述的表面活性剂为皂素、鼠李糖脂、磷脂中的一种或多种。

进一步的，步骤（1）中所述的植酸、聚（吡咯-共-3,4-亚乙二氧基）、表面活性剂、甲基丙烯酸酯、水按质量份数算分别为3-5份、4-6份、1-2份、3-5份、80-90份；所述的纳米级乳液的粒径不大于100 nm。

进一步的，步骤（2）中所述的纳米聚苯胺的制备方法为：将苯胺溶于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体-水混合液中，在300-500 rpm 搅拌速度条件下逐滴加入等摩尔的FeCl₃溶液，在低温下反应14-16 h后，过滤，产物分别用水、无水乙醇洗涤3-5次得干燥纳米聚苯胺。

进一步的，步骤（2）中所述的低共熔溶剂为亚油酸-衣康酸、正辛酸-甲基丙烯酸、正癸酸-丙烯酸中的一种；所述的抗氧化剂为维生素B、维生素E、番茄红素中的一种；所述的抗菌剂为苯扎氯铵；所述的硅烷化试剂为甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。

进一步的，步骤（2）中所述的纳米聚苯胺粒径不超过100 nm。

进一步的，步骤（2）中所述的纳米聚苯胺、水、乳酸、低共熔溶剂、抗氧化剂、抗菌剂、硅烷化试剂按质量份数算分别为20-30份、45-55份、5-10份、5-10份、1-2份、1-2份、10-15份。