一种用于金属表面的复合硅烷膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于金属表面的复合硅烷膜，包含双水解头基的硅烷层和单水解头基的含氟硅烷层。本发明专利技术所述方法可以进行防腐防垢，解决现有金属在海水、污水和化工介质等恶劣工况中易发生局部腐蚀和结垢的问题，致密性高，防腐效果优越。

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属表面的复合硅烷膜及制备方法
本专利技术属于化工材料领域，具体涉及一种金属的防腐防垢膜，特别涉及用于不锈钢表面抗海水腐蚀的复合硅烷自组装膜制备方法。
技术介绍
随着现代工业的发展，人们对金属表面的防腐和防垢提出了更高要求。其中具有良好耐蚀性能和可塑性的不锈钢被大量应用，如管道、海水泵，阀门、紧固件、螺旋桨、仪表外壳等。不锈钢之所以具有良好的耐腐蚀性，是由于其表面的Cr、Ni钝化膜具有自修复性能。然而这种材料在苛刻条件，如海水中，长期浸泡过程下表面钝化膜自修复性能受到抑制，会产生局部腐蚀，同时容易结垢。传统的不锈钢表面防护处理技术如铬酸盐处理会产生健康问题、磷酸盐处理会造成水体的富营养化，已不符合国家提出的保护海洋生态环境的要求。硅烷是一种绿色环保、成膜性好的、耐腐蚀性优异的表面处理剂，被称为有机钝化膜。硅烷的作用机理是硅烷水解后形成硅醇可以在金属表面自组装形成膜，所形成的膜能有效的阻隔腐蚀介质对金属的侵蚀。目前，硅烷膜防护工艺愈来愈受到人们的重视，正在逐渐替代铬酸盐和磷酸盐处理工艺。但单一硅烷膜存在致密性差等缺点，因此需要对硅烷膜的制备过程进行设计和调整，进一步提高硅烷膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属表面的复合硅烷膜，其特征在于包含双水解头基的硅烷层和单水解头基的含氟硅烷层。

【技术特征摘要】
1.一种用于金属表面的复合硅烷膜，其特征在于包含双水解头基的硅烷层和单水解头基的含氟硅烷层。2.根据权利要求1所述的用于金属表面的复合硅烷膜，其特征在于，所述的复合硅烷膜的膜厚度小于200nm，优选双水解头基的硅烷层或/和单水解头基的含氟硅烷层的厚度为80～120nm，且复合硅烷膜的膜厚度小于200nm。3.根据权利要求1所述的用于金属表面的复合硅烷膜，其特征在于，双水解头基的硅烷是指硅烷分子两端含有可水解的基团，优选双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷、四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的用于金属表面的复合硅烷膜，其特征在于，单水解头基氟硅烷是指硅烷分子一端含有可水解的基团，优选十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷或1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷中的一种或几种。5.一种复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)配置体积百分数为4％～12％的双水解头基的硅烷溶液，静置水解48小时以上；(2)将步骤(1)静置水解后的双水解头基的硅烷溶液涂覆在金属表面10～40分钟，然后用有机溶剂清洗除去多余双水解头基的硅烷，常温烘干后再在50～150℃条件下热固化处理20～60分钟，形成双水解头基的硅烷层；(3)配置摩尔浓度为1～15mmol/L的单水解头基氟硅烷溶液，静置水解5～30分钟；(4)再将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昌松，宋健，周家栋，陆小华，王昊宇，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32