一种新型高密封性防锈金属表面处理方法技术

本发明专利技术属于金属防锈处理技术领域，尤其涉及一种新型高密封性防锈金属表面处理方法。本发明专利技术首先将聚多巴胺、表面活性剂、硅油、水混合，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；然后将疏水改性聚丙烯酰胺、粉煤灰、保水剂、膨胀剂、纤维素、树脂、偶联剂、硅酸盐、水混合，高速搅拌，即得密封剂；最后将处理剂喷洒于金属表面后将修饰剂涂附在金属表面，干燥得表面处理后的金属，后利用修饰液处理即得新型高密封性防锈金属。本发明专利技术提供的新型高密封性防锈金属表面处理方法操作简单、环境友好、密封效果好、防锈耐腐蚀性强。

A New Processing Method for High Sealing and Antirust Metal Surface

The invention belongs to the technical field of metal rust-proof treatment, in particular to a novel highly sealed rust-proof metal surface treatment method. The invention first combines the polydopamine, the surfactant, the silicone oil and the water, and then emulsifies to form nano scale emulsion to obtain the treatment agent; then, the hydrophobically modified polyacrylamide, fly ash, water retaining agent, expansive agent, cellulose, resin, coupling agent, silicate and water are mixed and stirred at high speed to obtain the sealant; finally, the treatment agent is sprayed on the metal surface and the modifier is coated with gold. A new type of highly sealed rust-proof metal is obtained by drying the surface treated metal and then treating it with a modified liquid. The new high sealing anti-rust metal surface treatment method provided by the invention has the advantages of simple operation, friendly environment, good sealing effect and strong anti-rust and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种新型高密封性防锈金属表面处理方法
本专利技术属于金属防锈处理
，尤其涉及一种新型高密封性防锈金属表面处理方法。
技术介绍
金属材料在连接过程中多使用打孔的方式进行连接，为了保证材料的密封性和防锈特性，通常注入防锈剂或者采用胶塞进行密封。传统的防锈剂挥发性强、毒性较大且密封效果不好。胶塞在使用过程中操作较为方便，但是胶塞在长期的恶劣环境中容易失去弹性导致密封效果下降，且胶塞在长期暴晒、雨淋、风吹、高寒等恶劣环境中容易发生风化，从而影响其密封效果。为了保证金属材料的长久固定，目前，最常用的两种金属表面处理方法分别是铬酸盐的钝化和磷酸盐的转化，但这两种方法都存在严重的环境污染问题，严重威胁人体健康。随着人们对环保意识的增强，环境友好型的表面处理技术逐渐受到人们的青睐。因此，开发操作简单、环境友好、密封效果好、防锈耐腐蚀性强的金属表面处理方法对延长金属仪器的使用寿命具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决金属密封剂挥发性强、毒性较大且密封效果不好的问题，本专利技术提供了一种操作简单、环境友好、密封效果好、防锈耐腐蚀性强的金属表面处理方法，进一步拓宽了金属材料的应用范围。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）处理剂的制备：将聚多巴胺、表面活性剂、硅油、水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；（2）密封材料的制备：将丙烯酰胺、丙烯酸、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、过硫酸铵溶于离子液体-水混合溶液中，将混合溶液pH调到7-8后，通入氮气脱气，在55-70℃、400-600rpm、氮气保护的条件下反应4-6h，再向混合液中加入丙酮将固体沉淀，分别利用水、乙醇洗涤3-5次，干燥得疏水改性聚丙烯酰胺即为密封材料；（3）密封剂的制备：将疏水改性聚丙烯酰胺、粉煤灰、保水剂、膨胀剂、纤维素、树脂、偶联剂、硅酸盐、水混合，在12000-14000rpm条件下高速搅拌3-5min，即得密封剂;（4）金属表面处理：将金属表面用水洗净后将处理剂喷洒于金属表面，室温放置2-4h后，将修饰剂涂附在金属表面上，在40-60℃条件下，加热2-3h，金属表面形成薄膜，即得表面处理后的金属；（5）后处理：向步骤（4）处理后的金属表面涂上修饰液，在50-70℃条件下反应3-4h，干燥即得新型高密封性防锈金属。进一步的，步骤（1）中所述的表面活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、茶皂素中的一种；所述的聚多巴胺、表面活性剂、硅油、水按质量份数算分别为20-25份、2-4份、10-20份、50-65份进一步的，步骤（2）中所述的离子液体为甲基三丁基膦磷酸二甲酯盐、乙基三丁基膦四氟硼酸盐、丁基三苯基膦四氟硼酸盐中的一种；所述的离子液体-水混合溶液中离子液体的体积分数为20-35%。进一步的，步骤（2）中所述的丙烯酰胺、丙烯酸、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、过硫酸铵、离子液体-水混合溶液加入量按质量份数算分别为15-20份、15-20份、10-20份、0.5-1.5份、50-65份。进一步的，步骤（3）中所述的保水剂为壳聚糖；所述的膨胀剂为淀粉、氧化钙-硫铝酸钙复合膨胀剂、纳米明矾石中的一种或多种；所述的纤维素为纳米竹纤维、纳米棉纤维中的一种或多种；所述的树脂为酚醛树脂、聚氨酯树脂中的一种；所述的偶联剂为KH570、KH792、钛酸酯偶联剂中的一种。进一步的，步骤（3）中所述的疏水改性聚丙烯酰胺、粉煤灰、保水剂、膨胀剂、纤维素、树脂、偶联剂、硅酸盐、水的加入量按质量份数算分别为：25-30份、5-10份、5-10份、5-10份、3-5份、10-15份、5-10份、5-10份、20-30份。进一步的，步骤（4）中所述的加热方式为空气加热。进一步的，步骤（5）中所述的修饰液按质量份数算由15-25份硅酸钠、3-5份盐酸、3-5份戊二醛、3-5份乙烯基三乙氧基硅烷、3-5份乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、0.5-1份偶氮二异丁腈、70-80份水组成。本专利技术提供的新型高密封性防锈金属表面处理方法操作简单、环境友好、密封效果好、防锈耐腐蚀性强。与现有的技术相比，本专利技术提供的一种新型高密封性防锈金属表面处理方法具有以下有益效果：利用乳化技术将聚多巴胺包裹于内相，当接触金属表面时，油性纳米内相更容易渗透到孔隙中形成粘性膜，使得抗氧化、耐腐蚀成分更容易吸附于金属空隙和表面；采用疏水改性聚丙烯酰胺对金属表面以及空隙进行初步修饰，使得金属表面和孔隙均被耐腐蚀的疏水改性聚丙烯酰胺包覆，然后利用修饰剂进行后续处理将疏水改性聚丙烯酰胺与惰性二氧化硅固定于金属孔隙和表面，显著的提高了金属表面的密封性、防锈和耐腐蚀特性；此外，本专利技术采用的表面活性剂、抗氧化剂、抗菌剂均安全无毒，且未使用挥发性有机溶剂，处理方法安全性高，更环保。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但实施例并不是对本专利技术技术方案的限定，所有基于本专利技术所作出的变化或等同替换，均应属于本专利技术的保护范围。实施例一一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）处理剂的制备：将25份聚多巴胺、10份山梨糖醇酐脂肪酸、10份硅油、55份水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；（2）密封材料的制备：将15份丙烯酰胺、15份丙烯酸、10份十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、1份过硫酸铵溶于59份20%(v/v)甲基三丁基膦磷酸二甲酯盐-水混合溶液中，将混合溶液pH调到7-8后，通入氮气脱气，在60℃、500rpm、氮气保护的条件下反应5h，向混合液中加入丙酮将固体沉淀，分别利用水、乙醇洗涤4次，干燥得疏水改性聚丙烯酰胺即为密封材料；（3）密封剂的制备：将28份疏水改性聚丙烯酰胺、7份粉煤灰、10份壳聚糖、5份淀粉、3份纳米竹纤维、2份纳米棉纤维、10份酚醛树脂、5份KH570、5份硅酸盐、25份水混合，在13000rpm条件下高速搅拌4min，即得密封剂;（4）金属表面处理：将金属表面用水洗净后将处理剂喷洒于金属表面，室温放置4h后，将修饰剂涂附在金属表面上，在50℃条件下，热空气加热2-3h，金属表面形成薄膜，即得表面处理后的金属；（5）后处理：向步骤（4）处理后的金属表面涂上修饰液，在60℃条件下反应2h，干燥即得新型高密封性防锈金属。实施例二一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）处理剂的制备：将20份聚多巴胺、3份蔗糖脂肪酸酯、12份硅油、65份水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；（2）密封材料的制备：将17份丙烯酰胺、16份丙烯酸、12份十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、1份过硫酸铵溶于54份30%(v/v)丁基三苯基膦四氟硼酸盐-水混合溶液中，将混合溶液pH调到7-8后，通入氮气脱气，在55℃、500rpm、氮气保护的条件下反应5.5h，向混合液中加入丙酮将固体沉淀，分别利用水、乙醇洗涤5次，干燥得疏水改性聚丙烯酰胺即为密封材料；（3）密封剂的制备：将25份疏水改性聚丙烯酰胺、5份粉煤灰、10份壳聚糖、5份氧化钙-硫铝酸钙、5份纳米竹纤维、10份酚醛树脂、5份KH792、5份硅酸盐、30份水混合，在13000rpm条件下高速搅拌4min，即得密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）处理剂的制备：将聚多巴胺、表面活性剂、硅油、水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；（2）密封材料的制备：将丙烯酰胺、丙烯酸、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、过硫酸铵溶于离子液体‑水混合溶液中，将混合溶液pH调到7‑8后，通入氮气脱气，在55‑70 ℃、400‑600 rpm、氮气保护的条件下反应4‑6 h后，向混合液中加入丙酮将固体沉淀，分别利用水、乙醇洗涤3‑5次，干燥得疏水改性聚丙烯酰胺即为密封材料；（3）密封剂的制备：将疏水改性聚丙烯酰胺、粉煤灰、保水剂、膨胀剂、纤维素、树脂、偶联剂、硅酸盐、水混合，在12000‑14000 rpm条件下高速搅拌3‑5 min，即得密封剂;（4）金属表面处理：将金属表面用水洗净后将处理剂喷洒于金属表面，室温放置2‑4 h后，将修饰剂涂附在金属表面上，在40‑60℃条件下，加热2‑3 h，金属表面形成薄膜，即为表面处理后的金属；（5）后处理：向步骤（4）处理后的金属表面涂上修饰液，在50‑70℃条件下反应3‑4 h后，干燥即得新型高密封性防锈金属。

【技术特征摘要】
1.一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）处理剂的制备：将聚多巴胺、表面活性剂、硅油、水混合转移至乳化机中，乳化形成纳米级乳液即得处理剂；（2）密封材料的制备：将丙烯酰胺、丙烯酸、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、过硫酸铵溶于离子液体-水混合溶液中，将混合溶液pH调到7-8后，通入氮气脱气，在55-70℃、400-600rpm、氮气保护的条件下反应4-6h后，向混合液中加入丙酮将固体沉淀，分别利用水、乙醇洗涤3-5次，干燥得疏水改性聚丙烯酰胺即为密封材料；（3）密封剂的制备：将疏水改性聚丙烯酰胺、粉煤灰、保水剂、膨胀剂、纤维素、树脂、偶联剂、硅酸盐、水混合，在12000-14000rpm条件下高速搅拌3-5min，即得密封剂;（4）金属表面处理：将金属表面用水洗净后将处理剂喷洒于金属表面，室温放置2-4h后，将修饰剂涂附在金属表面上，在40-60℃条件下，加热2-3h，金属表面形成薄膜，即为表面处理后的金属；（5）后处理：向步骤（4）处理后的金属表面涂上修饰液，在50-70℃条件下反应3-4h后，干燥即得新型高密封性防锈金属。2.根据权利要求1所述的一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于步骤（1）中所述的表面活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、茶皂素中的一种；所述的聚多巴胺、表面活性剂、硅油、水按质量份数算分别为20-25份、2-4份、10-20份、50-65份。3.根据权利要求1所述的一种新型高密封性防锈金属表面处理方法，其特征在于步骤（2）中所述的离子液体为甲基三丁基膦磷酸二甲酯盐、乙基三丁基膦四氟硼酸盐、丁基...

【专利技术属性】
技术研发人员：林毅平，
申请(专利权)人：林毅平，
类型：发明
国别省市：福建,35