一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料，它是由下述重量份的原料組成的：氟硼酸鈉1?2、氣相白炭黑1?2、十六烷基三甲基溴化銨0.7?1、硫酸鎂0.05?0.06、苯并三氮唑0.06?0.07、辛基酚聚氧乙烯醚1.7?2、十二胺0.3?0.5、正硅酸乙酯46?50、正十二烷基三氯硅烷0.3?0.4、正丙醇鋯13?20、乙酰乙酸乙酯7?10、異丙醇57?60、硅烷偶聯(lián)劑kh56010?13、三氯異氰尿酸0.1?0.3、磷酸三乙酯0.2?0.3、亞麻油酸0.1?0.2、2?硫醇基苯駢咪唑0.2?0.4、乙氧基化烷基酚硫酸銨1?2。本發(fā)明的涂料可以在電極表面形成穩(wěn)定的涂膜，涂膜表面硬度高，抗沖擊性強(qiáng)。
【專利說明】
一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電極防腐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬涂層防腐蝕是金屬防腐的重要方法之一，而涂層本身只起到被動(dòng)的物理隔絕作用，即防止金屬表面與環(huán)境介質(zhì)的直接接觸，由于涂層內(nèi)部可能存在一些缺陷(如微孔)，所以不能充分保護(hù)好金屬。為了提高其主動(dòng)防腐性，以直接或間接的方式添加無機(jī)或有機(jī)緩蝕劑。直接添加的緩蝕劑可能會(huì)與涂層發(fā)生相互作用，降低涂層的強(qiáng)度，同時(shí)也造成了不必要的浪費(fèi)，而間接方式主要是通過載體材料負(fù)載緩蝕劑，防止緩蝕劑與涂層的直接接觸，必要時(shí)也能夠釋放出來、理想的緩蝕劑載體需要具備兩大特征，一方面，載體材料不能和涂層本身發(fā)生反應(yīng)，并且與涂層有較好的相容性;另一方面，在載體中的緩蝕劑包覆效率應(yīng)該比較高，當(dāng)涂層受外界環(huán)境刺激時(shí)，緩蝕劑能夠在短時(shí)間內(nèi)釋放出來，保護(hù)金屬表面；
近年來研究表明，可以釆用無機(jī)材料作為金屬緩蝕劑載體，比如高嶺土納米管、Ti02和Si02微球或納米管特別是介孔Si02微球得到了廣泛的應(yīng)用，主要是由于其具有高比表面積、高孔體積、化學(xué)穩(wěn)定性好以及易進(jìn)行表面功能化改性等優(yōu)點(diǎn)；
而關(guān)于對(duì)介孔Si02微球進(jìn)行功能化改性方面，有研究采用層層自組裝的方法，在介孔Si02微球表面形成多層聚電解質(zhì)，聚電解質(zhì)層具有pH刺激響應(yīng)性，可以達(dá)到緩蝕劑可控釋放的目的；但是由于這種改性方法比較復(fù)雜，不易于工業(yè)生產(chǎn)，所以開發(fā)簡(jiǎn)單而新穎的介孔Si02微球表面改性的方法，成為人們的研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
氟硼酸鈉1-2、氣相白炭黑1-2、十六烷基三甲基溴化銨0.7-1,硫酸鎂0.05-0.06、苯并三氮唑0.06-0.07、辛基酚聚氧乙烯醚1.7-2、十二胺0.3-0.5、正硅酸乙酯46-50、正十二烷基三氯硅烷0.3-0.4、正丙醇鋯13-20、乙酰乙酸乙酯7-10、異丙醇57-60、硅烷偶聯(lián)劑kh56010-13、三氯異氰尿酸0.1-0.3、磷酸三乙酯0.2-0.3、亞麻油酸0.1-0.2、2-硫醇基苯駢咪唑0.2-0.4、乙氧基化烷基酚硫酸銨1-2。
[0005]—種所述的硬質(zhì)鋁電極防腐涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述十六烷基三甲基溴化銨、硫酸鎂、苯并三氮唑混合，加入到混合料重量20-30倍的去離子水中，超聲分散1-2分鐘，得水相預(yù)混液；
(2)將上述氣相白炭黑加入到其重量20-30倍的去離子水中，磁力攪拌1-2分鐘，與上述水相預(yù)混液混合，攪拌均勻，得水相混合液； (3)將上述辛基酚聚氧乙烯醚、十二胺混合，加入到混合料重量10-14倍的煤油中，超聲
2-3分鐘，得油相混合液；
(4)將上述2-硫醇基苯駢咪唑加入到其重量5-7倍的無水乙醇中，攪拌均勻，得醇溶液；
(5)將上述油相混合液、醇溶液、水相混合液混合，1600-2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?6-20分鐘，加入上述正硅酸乙酯重量的3-5%，攪拌反應(yīng)20-24小時(shí)，加入上述混合體系重量1-2%的無水乙醇，攪拌2-3分鐘，離心，將沉淀用無水乙醇洗滌3-4次，在46-50 V下干燥20-25小時(shí)，得負(fù)載娃微球；
(6)將上述正十二烷基三氯硅烷加入到其重量100-140倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入負(fù)載硅微球，在80-860C下超聲20-30分鐘，離心，將沉淀常溫干燥，得疏水改性負(fù)載硅微球；
(7)將上述氟硼酸鈉加入到其重量30-45倍的去離子水中，攪拌條件下加入疏水改性負(fù)載硅微球、乙氧基化烷基酚硫酸銨，磁力攪拌3-5分鐘，升高溫度為80-90 °C，滴加2-3mol/l的硫酸，調(diào)節(jié)pH為3-4，保溫?cái)嚢柚了桑谡婵?0-50 °C下干燥1-2小時(shí)，得復(fù)合疏水改性負(fù)載娃微球；
(8)將上述硅烷偶聯(lián)劑kh560、磷酸三乙酯、剩余的正硅酸乙酯、異丙醇混合，超聲分散
3-5分鐘，磁力攪拌20-30分鐘，得硅溶膠；
(9 )將上述正丙醇鋯、乙酰乙酸乙酯混合，攪拌均勻，與上述硅溶膠混合，攪拌均勻，加入上述復(fù)合疏水改性負(fù)載硅微球，磁力攪拌50-60分鐘，在室溫下靜置20-25小時(shí)，得所述涂料。
[0006]—種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法，所述的涂料的使用方法為:
首先使用8000目的砂紙，將鋁電極的表面慢慢打磨至明亮，然后分別用丙酮、水進(jìn)行清洗，各洗3-4次，自然干燥，浸泡于本發(fā)明的涂料中100-120S，然后緩慢將電極提出來，置于室溫下干燥，即可。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明通過油包水型反相微乳液聚合，制備包覆緩蝕劑苯并三氮唑的中空介孔Si02微球，并且在水相中加入鎂離子，這樣在微球表面的介孔中生成氧氧化鎂無機(jī)鹽沉淀物，這種方法比較簡(jiǎn)單、易操作，另外，對(duì)微球表面進(jìn)行疏水改性，最后將微球摻入無機(jī)涂層中，能夠提高無機(jī)涂層的防腐蝕性能；
本發(fā)明首先將乳化劑和堿性催化劑十二胺溶解在煤油中，將溶有十六烷基三甲基溴化銨和苯并三氮唑的水溶液滴加到油相中，配制成油包水型反相微乳液，然后在磁力攪梓條件下，滴加一定量的正硅酸乙酯到油相中，正硅酸乙酯的水解反應(yīng)開始進(jìn)行，由于正硅酸乙酯是油溶性分子，因此在反相微乳液中，其水解反應(yīng)的發(fā)生需要擴(kuò)散到油水界面處進(jìn)行，水解后的正硅酸乙酯分子帶有部分負(fù)電荷，可以與陽離子乳化劑十六烷基三甲基溴化銨發(fā)生靜電吸附作用，而被吸附在油水界面上，最后水解的正硅酸乙酯分子在界面處發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成Si02的殼層，同時(shí)水相中的鎂離子與氧氧根離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成氧氧化鎂沉淀，堵塞Si02介孔或孔道，而在生成中空Si02微球的同時(shí)，苯并三氮唑分子也被包覆在微球的內(nèi)部，生成的氧氧化鎂沉淀阻礙苯并三氮唑從微球中的滲出；
在電化學(xué)腐蝕過程中，可能在局部區(qū)域會(huì)發(fā)生酸堿性的改變，刺激包覆緩蝕劑的載體作出響應(yīng)；
在受到堿液腐蝕時(shí)，苯并三氮唑在堿液中的溶解度較高，就會(huì)從微孔中不斷的釋放出來，起到緩蝕的效果；
在受到酸液腐蝕時(shí)，微球表面的介孔孔道中的氫氧化鎂沉淀物被酸性溶液中H+溶解，孔道中的苯并三氮唑可以快速的釋放出來，達(dá)到防腐的目的；
根據(jù)鋁在中性腐蝕溶液中會(huì)發(fā)生電化學(xué)的腐蝕現(xiàn)象，金屬鋁發(fā)生局部區(qū)域的腐蝕，陽極會(huì)生成自由的鋁離子，溶解在溶液中，會(huì)與溶液中的其他成分(如OH-)反應(yīng)生成氧氧化鋁或氧化鋁沉淀，與此同時(shí)，由于陽極區(qū)域中OH-的消耗，會(huì)促進(jìn)整個(gè)體系中氫離子和水合氫離子的形成，最終使溶液變成酸性，從前面的分析可以看出，在酸性環(huán)境下，微球表面的介孔孔道中的氫氧化鎂沉淀物被酸性溶液中H+溶解，孔道中的苯并三氮唑可以快速的釋放出來，這樣能在陰極或陽極表面成膜，抑制金屬的進(jìn)一步腐蝕;本發(fā)明的涂料可以在電極表面形成穩(wěn)定的涂膜，涂膜表面硬度高，抗沖擊性強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
氟硼酸鈉1、氣相白炭黑1、十六烷基三甲基溴化銨0.7、硫酸鎂0.05、苯并三氮唑0.06、辛基酚聚氧乙烯醚1.7、十二胺0.3、正硅酸乙酯46、正十二烷基三氯硅烷0.3、正丙醇鋯13、乙酰乙酸乙酯7、異丙醇57、硅烷偶聯(lián)劑kh56010、三氯異氰尿酸0.1、磷酸三乙酯0.2、亞麻油酸0.1、2硫醇基苯駢咪唑0.2、乙氧基化烷基酚硫酸銨I。
[0009]—種所述的硬質(zhì)鋁電極防腐涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述十六烷基三甲基溴化銨、硫酸鎂、苯并三氮唑混合，加入到混合料重量20倍的去離子水中，超聲分散I分鐘，得水相預(yù)混液；
(2)將上述氣相白炭黑加入到其重量20倍的去離子水中，磁力攪拌I分鐘，與上述水相預(yù)混液混合，攪拌均勻，得水相混合液；
(3)將上述辛基酚聚氧乙烯醚、十二胺混合，加入到混合料重量10倍的煤油中，超聲2分鐘，得油相混合液；
(4)將上述2硫醇基苯駢咪唑加入到其重量5倍的無水乙醇中，攪拌均勻，得醇溶液；
(5)將上述油相混合液、醇溶液、水相混合液混合，1600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?6分鐘，加入上述正硅酸乙酯重量的3%，攪拌反應(yīng)20小時(shí)，加入上述混合體系重量1%的無水乙醇，攪拌2分鐘，離心，將沉淀用無水乙醇洗滌3次，在46°C下干燥20小時(shí)，得負(fù)載硅微球；
(6)將上述正十二烷基三氯硅烷加入到其重量100倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入負(fù)載硅微球，在80 0C下超聲20分鐘，離心，將沉淀常溫干燥，得疏水改性負(fù)載硅微球；
(7)將上述氟硼酸鈉加入到其重量30倍的去離子水中，攪拌條件下加入疏水改性負(fù)載硅微球、乙氧基化烷基酚硫酸銨，磁力攪拌3分鐘，升高溫度為80 0C，滴加2mol/l的硫酸，調(diào)節(jié)PH為3，保溫?cái)嚢柚了?，在真?0 0C下干燥I小時(shí)，得復(fù)合疏水改性負(fù)載硅微球；
(8)將上述硅烷偶聯(lián)劑kh560、磷酸三乙酯、剩余的正硅酸乙酯、異丙醇混合，超聲分散3分鐘，磁力攪拌20分鐘，得硅溶膠；
(9 )將上述正丙醇鋯、乙酰乙酸乙酯混合，攪拌均勻，與上述硅溶膠混合，攪拌均勻，加入上述復(fù)合疏水改性負(fù)載硅微球，磁力攪拌50分鐘，在室溫下靜置20小時(shí)，得所述涂料。
[0010]—種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法，所述的涂料的使用方法為:
首先使用8000目的砂紙，將鋁電極的表面慢慢打磨至明亮，然后分別用丙酮、水進(jìn)行清洗，各洗3次，自然干燥，浸泡于本發(fā)明的涂料中100s，然后緩慢將電極提出來，置于室溫下干燥，即可。
[0011]在0.1 M的NaCl溶液中，對(duì)鋁的腐蝕抑制效率達(dá)到99.26%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 氟硼酸鈉1-2、氣相白炭黑1-2、十六烷基三甲基溴化銨0.7-1,硫酸鎂0.05-0.06、苯并三氮唑0.06-0.07、辛基酚聚氧乙烯醚1.7-2、十二胺0.3-0.5、正硅酸乙酯46-50、正十二烷基三氯硅烷0.3-0.4、正丙醇鋯13-20、乙酰乙酸乙酯7-10、異丙醇57-60、硅烷偶聯(lián)劑kh56010-13、三氯異氰尿酸0.1-0.3、磷酸三乙酯0.2-0.3、亞麻油酸0.1-0.2、2-硫醇基苯駢咪唑0.2-0.4、乙氧基化烷基酚硫酸銨1-2。2.—種如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)鋁電極防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將上述十六烷基三甲基溴化銨、硫酸鎂、苯并三氮唑混合，加入到混合料重量20-30倍的去離子水中，超聲分散1-2分鐘，得水相預(yù)混液； (2)將上述氣相白炭黑加入到其重量20-30倍的去離子水中，磁力攪拌1-2分鐘，與上述水相預(yù)混液混合，攪拌均勻，得水相混合液； (3)將上述辛基酚聚氧乙烯醚、十二胺混合，加入到混合料重量10-14倍的煤油中，超聲2-3分鐘，得油相混合液； (4)將上述2-硫醇基苯駢咪唑加入到其重量5-7倍的無水乙醇中，攪拌均勻，得醇溶液； (5)將上述油相混合液、醇溶液、水相混合液混合，1600-2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?6-20分鐘，加入上述正硅酸乙酯重量的3-5%，攪拌反應(yīng)20-24小時(shí)，加入上述混合體系重量1-2%的無水乙醇，攪拌2-3分鐘，離心，將沉淀用無水乙醇洗滌3-4次，在46-50 V下干燥20-25小時(shí)，得負(fù)載娃微球； (6)將上述正十二烷基三氯硅烷加入到其重量100-140倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入負(fù)載硅微球，在80-860C下超聲20-30分鐘，離心，將沉淀常溫干燥，得疏水改性負(fù)載硅微球； (7)將上述氟硼酸鈉加入到其重量30-45倍的去離子水中，攪拌條件下加入疏水改性負(fù)載硅微球、乙氧基化烷基酚硫酸銨，磁力攪拌3-5分鐘，升高溫度為80-90 °C，滴加2-3mol/l的硫酸，調(diào)節(jié)pH為3-4，保溫?cái)嚢柚了?，在真?0-50 °C下干燥1-2小時(shí)，得復(fù)合疏水改性負(fù)載娃微球； (8)將上述硅烷偶聯(lián)劑kh560、磷酸三乙酯、剩余的正硅酸乙酯、異丙醇混合，超聲分散3-5分鐘，磁力攪拌20-30分鐘，得硅溶膠； (9)將上述正丙醇鋯、乙酰乙酸乙酯混合，攪拌均勻，與上述硅溶膠混合，攪拌均勻，加入上述復(fù)合疏水改性負(fù)載硅微球，磁力攪拌50-60分鐘，在室溫下靜置20-25小時(shí)，得所述涂料。3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種硬質(zhì)鋁電極防腐涂料及其制備方法，其特征在于，所述的涂料的使用方法為: 首先使用8000目的砂紙，將鋁電極的表面慢慢打磨至明亮，然后分別用丙酮、水進(jìn)行清洗，各洗3-4次，自然干燥，浸泡于本發(fā)明的涂料中100-120S，然后緩慢將電極提出來，置于室溫下干燥，即可。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK105820612SQ201610233317
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】王和山
【申請(qǐng)人】安徽開林新材料股份有限公司