專利名稱：鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金具以低密度而著稱，被認(rèn)為是汽車工業(yè)等領(lǐng)域中鋁合金及有色金屬的優(yōu)秀的替代品。然而，鎂合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，不像鋁合金能夠在表面形成致密的鈍化層，因此其耐腐蝕性非常差，極大地限制了其實(shí)際應(yīng)用。為了提高鎂合金的服役壽命，常常采用在鎂合金基體表面制備涂層，以及對(duì)鎂合金基體進(jìn)行微弧氧化等方法進(jìn)行保護(hù)。近年來，有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層因具有優(yōu)異的耐熱、力學(xué)性能、抗腐蝕性能以及與金屬基體具有優(yōu)良的結(jié)合力而備受關(guān)注。有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層一般采用烷氧基硅烷為前軀體，在水解催化劑存在條件下，通過前驅(qū)體的水解-縮合反應(yīng)而制得，在該過程中水解反應(yīng)與縮合反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，其反應(yīng)方程如下:
權(quán)利要求
1.鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，采用烷氧基硅烷為前軀體，將前驅(qū)體、有機(jī)溶劑與水解催化劑均勻混合后得到烷氧基硅烷水解防腐液；將該防腐液涂抹、噴霧或旋涂在鎂合金基體表面后進(jìn)行加熱處理，待干燥后得到有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層，或者將鎂合金基體浸潰在該防腐液中一定時(shí)間，取出后進(jìn)行加熱處理，待干燥后得到有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層；其特征是所述的催化劑是金屬鈰的鹽類化合物和/或金屬鑭的鹽類化合物，所述的金屬鈰的鹽類化合物中鈰離子呈三價(jià)陽離子和/或四價(jià)陽離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的金屬鈰的鹽類化合物包括CeCl3、Ce (NO3) 3、Ce2 (SO4) 3、Ce (SO4) 2中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的金屬鑭的鹽類化合物包括LaCl3、La (NO3) 3、La2 (SO4)中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的烷氧基硅烷是指分子中至少有一個(gè)Si-OR單元的有機(jī)硅化合物及其混合物，其中 R 為 CH3-、CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, -CH (CH3)2 中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的燒氧基娃燒包括四甲氧基娃燒、甲基二甲基氧娃燒、乙稀基二甲氧基、丙基二甲氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、十二燒基二甲氧基娃燒、疏基丙基二甲氧基娃燒、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、烷氧基硅烷為四乙氧基硅烷、甲基三乙基氧硅烷、乙烯基三乙氧基、丙基三乙氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、十二燒基二乙氧基娃燒、疏基丙基二乙氧基娃燒、甲基丙稀酸氧基丙基二乙氧基娃燒、環(huán)氧丙氧基丙基二乙氧基娃燒、二甲基二乙氧基娃燒中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的有機(jī)溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二甘醇二甲醚、1，3-二氧雜環(huán)戊烷、二氧六環(huán)、四氫呋喃、丙酮、乙腈、N，N-2甲基甲酰胺、二甲亞砜中的一種或多種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的催化劑質(zhì)量占烷氧基硅烷質(zhì)量的10_6 O. 1，優(yōu)選為1(Γ5 1(Γ2。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是將前驅(qū)體、有機(jī)溶劑與水解催化劑在溫度為20°C 150°C條件下均勻混合后得到烷氧基硅烷水解防腐液，優(yōu)選溫度為25°C 100°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的加熱溫度為35°C 200°C，優(yōu)選為50 150°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法，其特征是所述的加熱時(shí)間為10分鐘 180分鐘，優(yōu)選30分鐘 90分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鎂合金基體表面防腐用有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層的制備方法。該方法采用烷氧基硅烷為前軀體，以金屬鈰的鹽類化合物和/或金屬鑭的鹽類化合物作為催化劑，通過水解-縮合反應(yīng)得到有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，與常用的酸性催化劑相比，本發(fā)明提供的催化劑不但對(duì)烷氧基硅烷具有高的催化水解能力，并且本身具有減緩金屬腐蝕的作用，因此用該催化劑制得的有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層比傳統(tǒng)的酸催化制得的有機(jī)硅溶膠-凝膠涂層能為鎂合金提供更好的防腐蝕效果。
文檔編號(hào)C09D5/08GK103254762SQ20131004168
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者彭叔森, 烏學(xué)東, 曾志翔, 彭立明, 曹慧軍, 吳斌 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所, 上海交通大學(xué)