專利名稱：一種有機－無機雜化納米防腐保護膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于金屬表面、工藝品及高檔家具表面的有機—無機雜化納米防腐保護膜，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，有機—無機雜化納米材料已開始成為國內(nèi)外復(fù)合材料研究領(lǐng)域的熱點和前沿課題。該材料被國外稱為新一代主導(dǎo)材料。傳統(tǒng)制備納米復(fù)合材料的過程如下首先利用溶膠—凝膠法制備納米凝膠顆粒，然后將凝膠干燥、燒結(jié)、研磨成粉，最后用機械或物理的方法將納米顆粒(粉末)摻混到本體中，形成復(fù)合納米材料。這種合成工藝不僅過程復(fù)雜，而且納米顆粒在體系中有團聚現(xiàn)象，分散度較差等不足，致使由該材料制成的保護膜防腐性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有保護膜防指各類腐蝕性能較差和不足，向人們提供一種性能好、制作工藝簡單、具有超防酸、堿、鹽、水、煙霧、電化學(xué)腐蝕等功能的保護膜?？蓱?yīng)用于軍民用航天航海精密設(shè)備、儀器、儀表、汽車外殼、文物、高級藝術(shù)品、高檔家具等。
有機—無機雜化納米防腐保護膜主要是按照下述原料配比及方法制得第一步，利用溶膠—凝膠法水解縮合三甲氧基硅烷類[例如3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，乙稀基三甲氧基硅烷等]與正硅酸四乙脂(占5～30％的重量百分比)的混合物，合成穩(wěn)定的含有二氧化硅的倍半氧硅烷(SiO2-SSO)。此步合成條件稀釋溶劑為四氫呋喃或醇，稀釋比例為3-6∶1；催化劑用甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3～6，H2O∶Si＝0.16～3；合成溫度為25～70℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量，以確定生成了含有SiO2-SSO。第二步，向SiO2-SSO體系中加入稀釋溶劑(四氫呋喃或醇)，稀釋比例為3～6∶1，再加入活性交聯(lián)劑已二胺(EDA)或引發(fā)劑過氧化苯甲酰(BPO)；根據(jù)著膜物的大小形狀可采用不同種的涂膜法，如浸膜、噴涂、刷涂等。著膜后在80～150℃溫度條件下，固化1～24小時，即可形成網(wǎng)狀的有機—無機雜化納米防腐保護膜。
本發(fā)明的特點在于該保護膜的配方科學(xué)，合成方法簡單，具有良好的防腐、保護及裝飾作用，可適用于軍民、高科技等多項領(lǐng)域，利用現(xiàn)有簡單化工設(shè)備即可投產(chǎn)，成本低，易于推廣。
具體實施例實施例1適用于小型物體，采用浸涂法。
第一步，把3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂(占20％的重量百分比)的混合物，用四氫呋喃稀釋，稀釋比例為3∶1；加催化劑甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝3；合成溫度在30℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量達到1338左右，停止反應(yīng)。此時合成了含有二氧化硅的3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基倍半硅氧烷(SiO2-SSO)粘稠液，以上過程為溶膠-凝膠水解縮合法。
第二步，涂膜時向SiO2-SSO溶液體系中加入四氫呋喃稀釋溶劑，稀釋比例為3∶1，再加入己二胺(EDA)固化劑，摩爾比為SiO2-SSO∶EDA＝2∶1；把小型物體浸入SiO2-SSO/EDA溶液體系進行成膜(浸涂法)，浸入/浸出速度為27cm/min；加溫固化，固化溫度和時間80℃固化4小時，120℃固化2小時，150℃固化1小時固化后即可形成網(wǎng)狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
實施例2適用于大型物體，采用噴涂法。
第一步；把3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂(占15％的重量百分比)的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1；加催化劑甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16；合成溫度在40℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量達到1421左右，停止反應(yīng)。此時合成了含有二氧化硅的3-(甲基丙烯酰氧)丙基倍半氧硅烷(SiO2-SSO)粘稠液。
第二步，噴膜時，向SiO2-SSO溶液體系中加入稀釋劑乙醇，稀釋比例為6∶1，再加過氧化苯甲酰(BPO)，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；第一次噴涂后，室溫固化4小時；第二次噴涂后加溫固化，固化溫度和時間80℃固化12小時，120℃固化1小時，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
實施例3適用于中型物體，采用刷涂法。
第一步把乙稀基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂(占15％的重量百分比)的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1；加催化劑甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16；合成溫度在40℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量達到710左右，停止反應(yīng)。此時合成了含有二氧化硅的乙稀基倍半氧硅烷(SiO2-SSO)粘稠液。
第二步，刷涂時，向SiO2-SSO溶液體系中加稀釋劑乙醇，稀釋比例為4∶1，再加BPO，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；刷涂后加溫固化，固化溫度和時間80℃固化12小時，120℃固化1小時，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
權(quán)利要求
1.一種有機一無機雜化納米防腐保護膜，其特征在于該保護膜是按照下述原料配比及方法制得第一步，利用溶膠—凝膠法水解縮合三甲氧基硅烷類包括3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙稀基三甲氧基硅烷等與正硅酸四乙脂的混合物，合成穩(wěn)定的含有二氧化硅的倍半氧硅烷；此步合成條件稀釋溶劑為四氫呋喃或醇，稀釋比例為3～6∶1，催化劑用HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3～6，H2O∶Si＝0.16～3，合成溫度為25～70℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量，以確定生成了含有二氧化硅的倍半硅氧烷，即SiO2-SSO；第二步，向SiO2-SSO體系中加入稀釋劑四氫呋喃或醇，稀釋比例為3～6∶1，再加入活性交聯(lián)劑為EDA或引發(fā)劑為BPO；根據(jù)著膜物的大小形狀可采用不同種的涂膜法，如浸膜、噴涂、刷涂等；著膜后在80～150℃溫度條件下，固化1～24小時，即可形成網(wǎng)狀的有機—無機雜化納米防腐保護膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機—無機雜化納米防腐保護膜，其特征在于，采用浸涂法制備防腐保護膜第一步，把3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂-重量百分比占20％的混合物，用四氫呋喃稀釋，稀釋比例為3∶1，加催化劑HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝3，合成溫度在30℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量達到1338左右，停止反應(yīng)；此時合成了含有二氧化硅的3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基倍半硅氧烷粘稠液；第二步，涂膜時向SiO2-SSO溶液體系中加入四氫呋喃稀釋溶劑，稀釋比例為3∶1，再加入EDA固化劑，摩爾比為SiO2-SSO∶EDA＝2∶1；把小型物體浸入SiO2-SSO/EDA溶液體系進行成膜，浸入/浸出速度為27cm/min；加溫固化，固化溫度和時間80℃固化4小時，120℃固化2小時，150℃固化1小時固化后即可形成網(wǎng)狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機—無機雜化納米防腐保護膜，其特征在于，采用噴涂法制備防腐保護膜第一步，把3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂-重量百分比占15％的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1，加催化劑HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16，合成溫度在40℃，反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量達到1421左右，停止反應(yīng)；此時合成了含有二氧化硅的3-(甲基丙烯酰氧)丙基倍半氧硅烷稠液；第二步，噴膜時，向SiO2-SSO體系中加入稀釋劑乙醇，稀釋比例為6∶1，再加BPO，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；第一次噴涂后，室溫固化4小時；第二次噴涂后加溫固化，固化溫度和時間80℃固化12小時，120℃固化1小時，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機—無機雜化納米防腐保護膜，其特征在于，采用刷涂法制備防腐保護膜第一步，把乙稀基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂-重量百分比占15％的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1，加催化劑HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16；合成溫度在40℃；反應(yīng)持續(xù)過程中，用凝膠色譜測其平均分子量達到710左右，停止反應(yīng)；此時合成了含有二氧化硅的乙稀基倍半氧硅烷粘稠液；第二步，刷涂時向SiO2-SSO溶液體系中加稀釋劑乙醇，稀釋比例為4∶1，再加BPO，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；刷涂后加溫固化，固化溫度和時間80℃固化12小時，120℃固化1小時，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
全文摘要
一種有機－無機雜化納米防腐保護膜，用于金屬、工藝品、高檔家具等表面，起到防腐、保護、裝飾作用。該保護膜是按下述原料配比及方法制得1.利用溶膠－凝膠法水解縮合三甲氧基硅烷類與正硅酸四乙脂的混合物，合成穩(wěn)定的二氧化硅的倍半硅氧烷(SiO
文檔編號C09D1/00GK1539888SQ0313415
公開日2004年10月27日 申請日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者胡立江 申請人:胡立江