[发明专利]一种自愈合超疏水镁合金防腐涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种自愈合超疏水镁合金防腐涂层制备方法；是将超疏水涂料喷涂在洁净镁合金基体表面上，喷涂厚度为500微米～800微米；然后经低温固化、自愈合热处理后制得自愈合超疏水镁合金防腐涂层。所述超疏水涂料为聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化硅、固化剂和乙醇经混合均匀得到。因涂层表面静态水接触角为145°～157°，故本发明自愈合超疏水镁合金防腐涂层为超疏水状态表面，对酸、盐、碱溶液也达到超疏水效果，有利于防腐。本发明方法简单、原料易得、可工业化大面积制备。

技术领域

本发明涉及镁合金材料表面的防腐技术领域，具体涉及一种简单、高效的具有自愈合特性的超疏水镁合金防腐涂层的构筑方法。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度高、减震性能好、加工方便等诸多优点，在国防、工业生产和日常生活中的应用非常广泛。但是，镁的氢标准电极电位为－2.36V，极易反应，而且，镁在表面自然形成的氧化膜又不足以抵抗腐蚀，这很大程度上限制了镁合金在生产生活中的应用。据统计，我国每年因金属腐蚀而造成的经济损失占到GDP的5％。所以，解决金属腐蚀问题和金属防护技术是工业生产和科研领域亟待解决的问题。

镁合金在国防、工业生产和日常生活中的应用非常广泛。例如汽车上很多零部件都有镁合金的影子，车子的外壳、发动机以及变速箱的外壳；飞机的外壳、起落架；以及轮椅、拐杖等。但一些不可避免的磨损会破坏其表面涂层加速镁合金的腐蚀。

涂层是金属表面防腐处理技术中最为常见的一种方法，超疏水涂层在宏观上显现出很大的接触角，在微观上能够阻止腐蚀性液滴渗入金属组织的内层结构形成与腐蚀介质的物理隔离，进而达到防腐的效果，是一种理想的防腐涂层。超疏水防腐涂层表面极易被破坏，实现超疏水涂层的自愈合是防腐涂层长期有效的新途径。

发明内容

针对镁合金在潮湿环境易腐蚀的现象，本发明提供一种自愈合超疏水镁合金防腐涂层制备方法。本发明通过将具有优异耐磨性和强粘附性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)与疏水纳米二氧化硅相结合的方式制备超疏水涂料，采用简单的喷涂方法，将超疏水涂料喷涂在镁合金基体表面，构筑一层具有微纳粗糙结构的有机－无机超疏水涂层，所述有机－无机超疏水涂层对镁合金基体进行物理隔离，从而达到防腐效果。当有机－无机超疏水涂层出现划痕时，经热处理(温度为100℃～120℃)就能够实现防腐涂层的自修复，修复后涂层恢复至超疏水状态。PDMS同时具备优异的热迁移速率，经热处理就可以实现防腐涂层的自修复。超疏水涂料的制备方法简单，原料均可直接购买，喷涂方法成本低，可实现涂层的自修复。

本发明的一种自愈合超疏水镁合金防腐涂层制备方法，其特征在于包括有下列步骤：

步骤一，镁合金基体的预处理；

将镁合金基体依次用400#、800#、1000#、1200#砂纸打磨，得到第一预处理工件；

将第一预处理工件进行丙酮清洗后，得到第二预处理工件；

将第二预处理工件进行乙醇清洗后，得到第三预处理工件；

将第三预处理工件进行水超声清洗，超声波清洗频率为20kHz～40kHz，清洗时间5min～30min，后在温度为30℃～45℃的干燥箱中烘干，得到洁净镁合金基体；

丙酮的质量百分比浓度为98％。

乙醇采用质量百分比浓度为98％的工业乙醇。

步骤二，制备超疏水涂料；

在100重量份的聚二甲基硅氧烷中加入5～15重量份的纳米二氧化硅、10～20重量份的固化剂和200～300重量份的工业乙醇经混合均匀得到超疏水涂料。

所述工业乙醇的质量百分比浓度为98％。

固化剂为聚(N,N－二甲基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸甲酯(PDMAM)、道康宁OE－6550。