一种自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型自修复硅烷/海藻酸盐防腐涂层，其为海藻酸盐与有机硅烷相互交联形成的网络结构，制备方法包括以下步骤：(1)对金属基板表面进行预处理；(2)制备硅烷水解液，并施用于金属表面；(3)制备海藻酸钠/硅烷混合溶液，并施用于金属表面，洗涤，烘干，得复合涂层。本发明专利技术可以制得均匀、致密的防腐涂层，相较于现有技术，弥补了单一硅烷涂层存在孔隙、裂痕等缺陷，并充分发挥海藻酸钠的功能，实现涂层损伤后自修复，可延缓金属的腐蚀，提高其使用寿命。

A self-repairing silane/alginate anticorrosion coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层及其制备方法本专利技术涉及金属表面防腐蚀领域，具体涉及一种新型自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层及其制备方法。
技术介绍
全球每年因腐蚀造成的金属损失量高达全年金属产量的20％-40％，造成巨大的经济损失。目前最常见的金属腐蚀控制方法是在基材表面涂覆保护层，主要是含铬酸盐和磷酸盐的转化涂层，这种涂层对金属有良好的附着力，具有优异的防腐性能。但是，六价铬有致癌性，磷酸盐会导致水体富养化进而对环境造成危害。因此，开发一种无毒、环境友好的防腐涂层成为大势所趋。硅烷膜涂层的出现极大地推动了防腐技术在全球范围内的广泛应用。硅烷分子具有特殊的Y-R-SiX3结构，通常认为，SiX3基团发生水解反应生成硅羟基(Si-OH)，然后通过硅羟基和金属表面的羟基(M-OH)之间缩合反应形成金属-硅氧烷键(Si-O-M)，进而形成硅烷涂层。并且，硅羟基之间缩合反应形成硅氧烷网络(Si-O-Si)，增加了涂层的稳定性，可以有效阻止电解质的渗透。专利CN106894013A公开了一种用硅烷在金属表面制备抗腐蚀涂层的方法，制备出均匀平整的有机硅烷涂层。但是单一的硅烷薄膜由于存在微孔、裂缝和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属表面自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层，其特征在于，所述涂层为海藻酸盐与有机硅烷相互交联形成的网络结构，所述海藻酸盐为二价金属海藻酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种金属表面自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层，其特征在于，所述涂层为海藻酸盐与有机硅烷相互交联形成的网络结构，所述海藻酸盐为二价金属海藻酸盐。2.一种金属表面自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)对金属表面进行预处理，得到光洁的金属表面；(2)将硅烷水解液施于预处理的金属基板上；(3)将硅烷水解液加入到海藻酸钠溶液中，然后加入激活剂，用于激活海藻酸钠中的羧基，同时促进硅烷试剂与海藻酸钠的脱水缩合，加入碱性溶液调节pH值为9-11；(4)将步骤(3)混合溶液形成的凝胶用提拉法施于硅烷预处理的金属基板上，形成凝胶层；(5)向凝胶层上缓慢滴加二价金属离子水溶液，得到一层致密、均匀的防腐蚀涂层。3.根据权利要求1所述的金属表面自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述二价金属离子溶液为氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硝酸镁、氯化锌、硝酸锌中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的金属表面自修复硅烷/海藻酸盐防腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)金属表面预处理：用400-2000粒度SiC砂纸机械打磨金属基板，然后将金属板用丙酮和去离子水混合溶液超声清洗10-30min，氮气吹干后备用；(2)硅烷水解液的制备：将硅烷、去离子水、乙醇按照体积比(5-10)：(20-25)：(70-75)的比例混合，加入氨水调节pH值为9-11，充分水解，得到Si-OH基团；用浸泡法将稀释后体积分数为0.5％-1％的硅烷水解液施用于预处理的金属基板上；(3)配制硅烷/海藻酸钠复合溶液：配制质量浓度为1％-3％的海藻酸钠溶液，将体积分数5％-10％硅烷水解液加入海藻酸钠溶液中，然后加入0.1g-0.2g的激活剂，用于激活海藻酸钠中的羧基，同时促进...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学理，于娟，王小娟，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东,37