一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺，具体加工过程如下：采用砂纸对合金管材表面进行打磨处理，接着将管材依次用丙酮溶液和无水乙醇分别超声处理5

【技术实现步骤摘要】
一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺


[0001]本专利技术属于管材加工领域，涉及一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺。

技术介绍

[0002]金属管材在潮湿的外部环境中容易腐蚀，因此通常在管材的表面复合一层防腐涂层，但是防腐涂层与金属管材之间的结合能力较弱，容易造成涂层的剥离，造成管材的腐蚀，现有技术中通过硅烷偶联剂YRSiX3对金属表面进行预处理，Y为与涂层结合的有机官能团，X为烷氧基水解后生成Si(OH)3,硅烷偶联剂容易产生倒吸附，使得Y有机官能团与金属表面吸附，而硅烷醇基向外，导致Y官能团不能与涂层进行交联反应，使得涂层容易剥离并且耐腐蚀性能降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺，通过表面处理剂对金属表面进行预处理，然后再复合一层涂层，表面处理剂为超支化结构，其端基含有大量的氧基硅烷、巯基和氨基，氧基硅烷键水解生成的硅羟基能够与金属中铁或铝金属表面的羟基进行结合，对于铜等没有羟基基团的金属不易用氧基硅烷处理，但是铜能够与巯基之间进行键合，通过同时引入氧基硅烷键和巯基实现对合金中多种金属的同时结合，能够提高结合能力，同时由于表面处理剂为支化结构，进而使得制备的聚合物三维结构表面均匀复合大量的氧基硅烷键和巯基，进而能够提高与金属表面的结合性能。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺，具体加工过程如下：
[0006]第一步，采用400
#
、800r/>#
、1200
#
、1500
#
的砂纸对合金管材表面进行打磨处理，然后将管材依次用丙酮溶液和无水乙醇分别超声处理5
‑
6min，然后用1mol/L的盐酸溶液浸泡3
‑
4min后用去离子水冲洗吹干待用；
[0007]第二步，将表面处理剂加入混合溶剂中配置成浓度为15％的表面处理剂溶液，然后将管材加入表面处理剂溶液中常温下浸渍5
‑
6min，取出晾干，使得管材的表面复合一层防护膜，防护膜上均匀接枝有大量的氨基，表面处理剂为端基含有巯基、氧基硅烷键以及氨基和支化结构聚合物；混合溶剂是由乙醇和水按照质量比为7
‑
8:1的比例混合制备，由于表面处理剂为超支化结构，表面处理剂的端基含有大量氧基硅烷键、巯基和氨基，端基中大量的巯基、氧基硅烷键均能够与金属进行反应，提高了管材表面防护膜与管材的结合能力，并且由于超支化的三维聚合物结构使得相邻聚合物分子之间能够聚合连接的硅烷键含量增多，进而使得形成的网状结构连接紧密，形成致密的防水膜，并且由于硅烷键含量较多，使得金属表面具有较高的疏水性能，并且由于超支化结构使得金属表面与金属相接处通过硅羟基连接形成硅烷键防水膜，防水膜外层由于超支化结构的三维结构，使得外部也有一层硅氧烷键，即防水膜与涂层连接处也分布大量的硅氧烷键，实现防水性能，进而使得防水膜形成多层防水结构，提高了防水防腐性能，避免了现有技术中直接添加硅烷偶联剂时，由于
空间位阻影响造成部分氧基硅烷之间不能交联，进而使得疏水性能降低，防腐性能降低；
[0008]第三步，接着在管材的表面喷涂一层环氧树脂防腐涂料，使得加工后的管材表面从里到外依次复合一层防护膜和涂层，由于防护膜表面有大量的氨基，能够与环氧树脂防腐涂料中的环氧基团进行反应，进而涂层与防护膜能够紧密结合，同时由于防护膜中聚合物为超支化结构，使得防护膜表面氨基具有大量的氨基，提高了涂层与防护膜之间的结合能力，由于防护膜与管材表面之间的结合性能较高，进而使得制备的涂层具有很高的附着性能，不易剥离和腐蚀；
[0009]优选地，表面处理剂的制备过程如下：
[0010](1)向反应釜中加入溴乙酸升温至75
‑
80℃后向其中加入对甲苯磺酸，然后缓慢滴加巯基乙醇，控制30min内滴加完，恒温反应4
‑
4.5h，反应过程中用真空泵抽真空除去生成的水，能够加快反应进行，冷却至室温后用碳酸氢钠水溶液洗涤搅拌分层，油层进行减压蒸馏得到溴代巯基乙酸乙酯；其中巯基乙醇与溴乙酸按照物质的量之比为1.2
‑
1.5:1的比例加入，同时对甲苯磺酸加入量为溴乙酸和巯基乙醇物质的量之和的0.5％；
[0011](2)将溴代巯基乙酸乙酯、3
‑
氨丙基三甲氧硅烷和16％的碳酸氢钠溶液同时加入反应釜中，在90
‑
92℃反应8
‑
9h，冷却静止分层，分除下层水层后进行减压蒸馏，得到硅烷化巯基乙酸乙酯；溴代巯基乙酸乙酯中溴连接的碳原子邻位连接有羰基，具有较高的活性，能够与氨基进行取代反应；其中溴代巯基乙酸乙酯、3
‑
氨丙基三甲氧硅烷按照物质的量之比为1.4
‑
1.7:1的比例加入，每克3
‑
氨丙基三甲氧硅烷中加入16％的碳酸氢钠溶液20mL；
[0012](3)向反应釜中加入多聚甲醛和乙醇，边搅拌边加入硅烷化巯基乙酸乙酯，冷却至10
‑
20℃后搅拌30
‑
40min，然后向其中加入邻烯丙基苯酚，升温至60
‑
70℃反应2h后回流7h，蒸除溶剂后残液放置析出晶体，过滤洗涤后用乙醇重结晶，得到巯基硅烷化单体；其中硅烷化巯基乙酸乙酯和邻烯丙基苯酚按照物质的量之比为1:1.08
‑
1.13的比例加入，同时每摩尔硅烷化巯基乙酸乙酯中加入43
‑
44g多聚甲醛，加入100
‑
120mL乙醇；
[0013](4)向反应容器中加入乙酸乙酯和引发剂，搅拌升温至90
‑
110℃，将巯基硅烷化单体溶于乙酸乙酯中配置成浓度为30％的溶液，然后向反应容器中同时滴加巯基硅烷化单体溶液和三烯丙基胺，控制2h内滴加完毕，然后保温回流反应1
‑
2h，再向其中补加引发剂，保温反应3
‑
4h后减压蒸除溶剂，然后向其中加入环氧氯丙烷和乙醇，搅拌混合均匀后升温至80℃，在1
‑
1.5h内缓慢滴加28％
‑
30％的氢氧化钠溶液，温度上升至95
‑
105℃反应1.5
‑
2h，然后减压蒸除溶剂后用水洗涤至中性，然后进行干燥，得到环氧化超支化聚合物；其中巯基硅烷化单体和三烯丙基胺按照质量比为10:1.2
‑
1.3，同时乙酸乙酯加入量为巯基硅烷化单体和三烯丙基胺总质量的1.1
‑
1.3倍，引发剂加入量为巯基硅烷化单体和三烯丙基胺总质量的0.2％
‑
0.4％，第二次加入引发剂量为第一次的四分之一；引发剂为偶氮二异丁腈和过氧化二叔丁基中的一种；环氧氯丙烷加入量为巯基硅烷化单体和三烯丙基胺的质量和的18％
‑
19％，同时氢氧化钠加入量为巯基硅烷化单体和三烯丙基胺的质量和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺，其特征在于，具体加工过程如下：第一步，采用砂纸对合金管材表面进行打磨处理，接着将管材依次用丙酮溶液和无水乙醇分别超声处理5
‑
6min，然后用1mol/L的盐酸溶液浸泡3
‑
4min后用去离子水冲洗吹干待用；第二步，将表面处理剂加入混合溶剂中配置成浓度为15％的表面处理剂溶液，然后将管材加入表面处理剂溶液中常温下浸渍5
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6min，取出晾干，表面处理剂为端基含有氧基硅烷键、巯基和氨基的聚合物；第三步，接着在管材的表面喷涂一层环氧树脂防腐涂料。2.根据权利要求1所述的一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺，其特征在于，第二步中混合溶剂是由乙醇和水按照质量比为7
‑
8:1的比例混合制备。3.根据权利要求1所述的一种防腐蚀合金管材的防腐处理工艺，其特征在于，表面处理剂的制备过程如下：(1)向反应釜中加入溴乙酸升温至75
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80℃后向其中加入对甲苯磺酸，然后缓慢滴加巯基乙醇，恒温反应4
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4.5h，冷却至室温后用碳酸氢钠水溶液洗涤搅拌分层，油层进行减压蒸馏得到溴代巯基乙酸乙酯；(2)将溴代巯基乙酸乙酯、3
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氨丙基三甲氧硅烷和16％的碳酸氢钠溶液同时加入反应釜中，在90
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92℃反应8
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9h，冷却静止分层，分除下层水层后进行减压蒸馏，得到硅烷化巯基乙酸乙酯；(3)向反应釜中加入多聚甲醛和乙醇，边搅拌边加入硅烷化巯基乙酸乙酯，冷却至10
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20℃后搅拌30
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40min，然后向其中加入邻烯丙基苯酚，升温至60
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70℃反应2h后回流7h，蒸除溶剂后残液放置析出晶体，过滤洗涤后用乙醇重结晶，得到巯基硅烷化单体；(4)向反应容器中加入乙酸乙酯和引发剂，搅拌升温至90
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110℃，将巯基硅烷化单体溶于乙酸乙酯中配置成浓度为30％的溶液，然后向反应容器中同时滴加巯基硅烷化单体溶液和三烯丙基胺，控制2h内滴加完毕，然后保温回流反应1
‑
2h，再向其中补加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永思，
申请(专利权)人：吴永思，
类型：发明
国别省市：