一种纳米材料掺杂聚吡咯膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及药物化学结晶技术领域，涉及一种纳米材料掺杂聚吡咯膜及其制备方法。该纳米材料掺杂聚吡咯膜，由以下重量份数的原料制成：无机纳米材料0.5-10、聚吡咯15-40份、ZnCl2/ BMIC离子液体50-84.5份。本发明专利技术纳米材料掺杂聚吡咯膜与金属的结合力强，对基体腐蚀防护能力好，其制备方法简单、操作方便，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米材料掺杂聚吡咯膜及其制备方法（一）
本专利技术涉及材料领域，具体而言，涉及一种纳米材料掺杂聚吡咯膜及其制备方法用。（二）
技术介绍
金属材料是现代生活中普遍使用的材料，在日常生活中起到十分重要的作用。然而，金属材料在使用的过程中，由于会与大气中的水、氧及其他杂质接触发生物理、化学作用而引起腐蚀。不仅会使材料本身在色泽、外形以及机械性能等方面发生不同形式的破坏，而且还会导致其制品的等级降低，灵敏度、精度受损，失去原有的使用价值，变成固体废弃物。世界各国每年因为金属腐蚀而致使经济损失约占其国民生产总值的2%—4%，远远超过每年平均因风灾、火灾、水灾、地震等自然灾害所造成的损失。当前我国正处于大规模的基础建设、工业设施建设和机械加工业的时期，每年都会有大量的包括不锈钢等金属材料被投入使用。同时，由于所报废的设备和材料数量相当巨大，而在重新冶炼的过程中不仅会消耗大量的能源，也向环境中排放出大量有毒有害的尾气。所以做好金属的防腐蚀工作，已不再是单纯的技术问题，还关系到保护环境、节约能源、保证正常生产、促进人与自然的可持续生产等一系列的社会和经济问题。因此，防止金属腐蚀，开发新的耐蚀材料和防护技术是十分重要的课题之一。其发展与成就备受关注。聚吡咯作为防腐蚀膜的研究比较少，还主要停留在基础研究阶段。在金属钛的表面，采用电化学聚合出强度极高的聚吡咯膜，该膜经过6000次循环极化，无任何降解和破坏，原因是在金属表面形成了钛的氧化物/聚吡咯复合物结构。Hosseini等人研究发现在草酸、磷酸盐、吡咯配制的电解液中采用循环伏安法得到的聚吡咯-磷酸盐膜层，对基体腐蚀防护能起到良好的效果。国内聚吡咯防腐方面的第一个专利是在2010年陈为军[14]等申请的。黄荣[等人采用化学氧化聚合法在镁合金表面制备出聚吡咯膜，发现聚吡咯膜对镁合金有良好的抑制作用，另外加入少量的硅烷能有效的提高分子膜与基体的结合力，减少膜的缺陷。（三）
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种纳米材料掺杂聚吡咯膜及其制备方法，该方法解决了现有的方法制备纳米材料掺杂聚吡咯膜与金属的结合力不足的弊端，提供纳米材料新掺杂聚合物膜的制备方法，制备工艺简单、操作方便。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种纳米材料掺杂聚吡咯膜，其特殊之处在于：由以下重量份数的原料制成：无机纳米材料0.5-10份、聚吡咯15-40份、ZnCl2/BMIC离子液体50-84.5份。其中，无机纳米材料为纳米氧化锌、纳米碳酸钙、氢氧化铜的至少一种。ZnCl2/BMIC离子液体：一种纳米材料掺杂聚吡咯膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、将纳米材料分散于分散剂溶液中，磁力搅拌，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；(2)、称取无机纳米材料、聚吡咯、ZnCl2/BMIC离子液体；(3)、将步骤(2)称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，得到超声分散的纳米材料悬浮液；(4)、将步骤(2)称取的聚吡咯加入到步骤(3)得到的纳米材料悬浮液中，密封，加热至15℃～85℃并搅拌，然后再静置脱泡，得到高分子处理液；（5）、将步骤(4)制备的处理液在不锈钢表面流延成液膜后冷风吹干，即可得到纳米材料掺杂聚合物膜。步骤（1）中，分散剂为Ｎ-甲基吡咯烷酮。步骤(1)纳米材料分散于分散剂水溶液中，磁力搅拌2h～8h。步骤（3）中，超声分散的功率为50w-100w，超声分散时间为10min-100min。优选，超声分散的功率为80w，超声分散时间为50min。步骤（4）中，将聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至15℃～85℃并搅拌1h～12h，然后再静置脱泡1h～24h，得到高分子处理液。优选，将聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至75℃并搅拌8h，然后再静置脱泡8h。本专利技术的有益效果：本专利技术纳米材料掺杂聚吡咯膜与金属的结合力强，对基体腐蚀防护能力好，其制备方法简单、操作方便，值得推广。（四）具体实施方式实施例1将纳米材料纳米氧化锌分散于Ｎ-甲基吡咯烷酮中，两者质量比为10:1，磁力搅拌2h，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；按质量百分比称取0.5％的无机纳米材料、15％的聚吡咯、84.5％的ZnCl2/BMIC离子液体；将称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，其中超声分散的功率为50w，超声分散时间为100min，得到超声分散的纳米材料悬浮液；将称取的聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至75℃并搅拌8h，然后再静置脱泡8h，得到高分子处理液；将上述处理液在不锈钢表面流延成液膜后冷风吹干，即可得到纳米材料掺杂聚合物膜。实施例2将纳米材料纳米碳酸钙分散于二甲基甲酰胺中，两者质量比为10:1，磁力搅拌12h，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；按质量百分比称取10％的无机纳米材料、40％的聚吡咯、50％的ZnCl2/BMIC离子液体；将称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，其中超声分散的功率为100w，超声分散时间为50min，得到超声分散的纳米材料悬浮液；将称取的聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至55℃并搅拌6h，然后再静置脱泡1h，得到高分子处理液；将上述处理液在不锈钢表面流延成液膜后冷风吹干，即可得到纳米材料掺杂聚合物膜。实施例3将纳米材料氢氧化铜分散于Ｎ-甲基吡咯烷酮中，两者质量比为10:1，磁力搅拌8h，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；按质量百分比称取10％的无机纳米材料、25％的聚吡咯、65％的ZnCl2/BMIC离子液体；将称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，其中超声分散的功率为70w，超声分散时间为70min，得到超声分散的纳米材料悬浮液；将称取的聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至15℃并搅拌12h，然后再静置脱泡12h，得到高分子处理液；将上述处理液在不锈钢表面流延成液膜后冷风吹干，即可得到纳米材料掺杂聚合物膜。实施例4将纳米材料氢氧化铜分散于Ｎ-甲基吡咯烷酮中，两者质量比为10:1，磁力搅拌6h，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；按质量百分比称取5％的无机纳米材料、20％的聚吡咯、75％的ZnCl2/BMIC离子液体；将称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，其中超声分散的功率为80w，超声分散时间为50min，得到超声分散的纳米材料悬浮液；将称取的聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至75℃并搅拌8h，然后再静置脱泡8h，得到高分子处理液；将上述处理液在不锈钢表面流延成液膜后冷风吹干，即可得到纳米材料掺杂聚合物膜。实施例5将纳米材料纳米氧化锌分散于Ｎ-甲基吡咯烷酮中，两者质量比为10:1，磁力搅拌8h，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；按质量百分比称取4％的无机纳米材料、36％的聚吡咯、60％的ZnCl2/BMIC离子液体；将称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，其中超声分散的功率为60w，超声分散时间为100min，得到超声分散的纳米材料悬浮液；将称取的聚吡咯加入到纳米材料悬浮液中，密封，加热至85℃并搅拌1h，然后再静置脱泡1h，得到高分子处理液；将上述处理液在不锈钢表面流延成液膜后冷风吹干，即可得到纳米材料掺杂聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米材料掺杂聚吡咯膜，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：无机纳米材料0.5‑10份、聚吡咯15‑40份、ZnCl2/ BMIC离子液体50‑84.5份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米材料掺杂聚吡咯膜，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：无机纳米材料0.5-10份、聚吡咯15-40份、ZnCl2/BMIC离子液体50-84.5份，无机纳米材料为纳米氧化锌、纳米碳酸钙、氢氧化铜的至少一种，所述的纳米材料掺杂聚吡咯膜的制备方法，包括以下步骤：(1)、将纳米材料分散于分散剂溶液中，磁力搅拌，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料，纳米材料分散于分散剂水溶液中，磁力搅拌2h～8h；(2)、称取无机纳米材料、聚吡咯、ZnCl2/BMIC离子液体；(3)、将步骤(2)称取的纳米材料加入到离子液体中采用超声分散，得到超声分散的纳米材料悬浮液，超声分散的功率为50w-100w，超声分...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛守庆，薛兆民，吴义芳，刘庆华，李风海，
申请(专利权)人：菏泽学院，
类型：发明
国别省市：山东;37