本发明专利技术涉及防腐涂层的制备方法、涂料、冠醚配合物作为防腐蚀涂料添加剂的应用，属于金属材料防腐蚀技术领域。本发明专利技术的防腐涂层的制备方法，首先在金属基材上涂覆氨基硅烷偶联剂形成偶联剂层，然后再涂覆含有冠醚配合物的防腐蚀涂料通过预固化形成胶黏层，最后在胶黏层上形成疏水层。氨基硅烷偶联剂可以与环氧树脂通过化学键结合，增强环氧树脂与金属基底的作用力，疏水层可以降低水分渗透进入涂层内部，提高防腐蚀效果。冠醚配合物可以使磷酸盐均匀分散于防腐蚀涂料的固化物中，也可以使磷酸盐分布于防腐蚀涂料固化形成的涂层内部，可以与渗透进入的水作用形成一层磷酸盐防护层，实现深层防腐。深层防腐。深层防腐。
【技术实现步骤摘要】
防腐涂层的制备方法、涂料、冠醚配合物作为防腐蚀涂料添加剂的应用
[0001]本专利技术涉及防腐涂层的制备方法、涂料、冠醚配合物作为防腐蚀涂料添加剂的应用，属于金属材料防腐蚀
技术介绍
[0002]金属材料作为常用的材料之一，在各行各业中都有广泛应用，与我们的日常生活息息相关。由于金属本身的活泼性以及环境的影响，人们无法避免金属腐蚀的发生，腐蚀给我们的经济发展、资源与环境、社会安全等方面带来巨大的危害。因此需要对金属加以防护，以此来减慢金属发生腐蚀的速率，从而减少金属腐蚀带来的危害，这对社会和经济的发展具有重大的意义。
[0003]根据金属防腐蚀机理，当前采用的方法主要有：添加缓蚀剂法、电化学保护法、金属防腐蚀涂层法。其中金属防腐蚀涂层法是指在金属的表面涂一层具有保护性的覆盖层，以避免金属材料与腐蚀介质的直接接触，隔断金属与周围介质发生化学作用的可能，使得涂层下的金属不被破坏，从而达到防腐的效果。这是目前最常用、最有效同时也是最经济的防护方法。但是作为防腐蚀涂层，需要具有以下特点：结构致密、能够阻挡介质的通过、在金属表面上分布均匀，同时与金属基体具有良好的结合力。但是基于阻隔原理制备的各种有机防腐蚀涂层，虽然可以改善金属的防腐蚀性能，但防腐蚀涂层的防腐蚀性能和耐用性依然无法满足使用要求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种防腐涂层的制备方法，用于解决目前有机防腐蚀涂层存在防腐蚀性能和耐用性无法满足使用要求的问题。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种涂料。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提供一种冠醚配合物作为防腐蚀涂料添加剂的应用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的防腐涂层的制备方法所采用的技术方案为：
[0008]一种防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)在金属基材上涂覆氨基硅烷偶联剂形成偶联剂层；
[0010](2)在偶联剂层上涂覆防腐蚀涂料，然后使防腐蚀涂料预固化以在偶联剂层上形成胶黏层；所述防腐蚀涂料主要由环氧树脂、冠醚配合物、环氧固化剂和溶剂组成；所述冠醚配合物由冠醚和金属离子磷酸盐配位而成；
[0011](3)在胶黏层上涂覆疏水涂覆液，固化形成疏水层；所述疏水涂覆液主要由环氧树脂、环氧固化剂、疏水纳米粒子和溶剂组成。
[0012]本专利技术的防腐涂层的制备方法，首先在金属基材上涂覆氨基硅烷偶联剂形成偶联剂层，然后在偶联剂层上涂覆含有冠醚配合物的防腐蚀涂料通过预固化形成胶黏层，最后在胶黏层上形成疏水层。氨基偶联剂层可以与环氧树脂通过化学键结合，增强环氧树脂与
金属基底的作用力，提高防腐涂层的耐用性，疏水层可以降低水分渗透进入涂层内部，提高防腐蚀效果。冠醚配合物一方面可以使磷酸盐均匀分散于防腐蚀涂料的固化物中，避免由于在涂料中直接添加磷酸盐缓蚀剂时存在的分散不均匀而导致的缓蚀效果不佳的问题，另一方面可以使磷酸盐分布于防腐蚀涂料固化形成的涂层内部，可以与渗透进入的水作用形成一层磷酸盐防护层，实现深层防腐。本专利技术的防腐涂层的制备方法无需特殊设备，工艺简单，便于规模化生产与应用。
[0013]可以理解的是，预固化是指环氧树脂与环氧树脂固化剂发生了部分交联反应，分子链还处于活动状态。
[0014]优选地，在金属基材上涂覆氨基硅烷偶联剂前，对金属基材进行预处理，然后再涂覆氨基硅烷偶联剂；所述预处理的方法包括以下步骤：将金属基材用砂纸打磨，然后依次采用丙酮、无水乙醇、蒸馏水进行超声清洗，再将超声清洗后的金属基材进行干燥处理，得到预处理的金属基材。优选地，采用丙酮、无水乙醇、蒸馏水进行超声清洗的时间均为5～10min。优选地，干燥的温度为50～150℃，干燥的时间为5～10min。
[0015]优选地，防腐蚀涂料中的环氧树脂和疏水涂覆液中的环氧树脂的类型相同。例如，防腐蚀涂料中的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，则疏水涂覆液中的环氧树脂也为双酚A型环氧树脂。
[0016]优选地，所述环氧固化剂包括聚酰胺
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胺，所述聚酰胺
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胺的分子支化代数为 1、2或3。聚酰胺
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胺可以通过商购获得，例如，杭州新乔生物科技有限公司生产的树枝状PAMAM G1
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NH2、树枝状PAMAM G2
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NH2和树枝状PAMAMG3
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NH2分别为分子支化代数为1的聚酰胺
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胺、分子支化代数为2的聚酰胺
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胺和分子支化代数为3的聚酰胺
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胺。聚酰胺
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胺一方面可以使环氧树脂形成网状结构，另一方面可以作为优异的有机缓蚀剂，增强防腐作用。
[0017]优选地，所述环氧树脂和聚酰胺
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胺的质量比为100:(1～10)。例如，所述环氧树脂和聚酰胺
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胺的质量比为100:(1～5)。优选地，所述环氧树脂和冠醚配合物的质量比为100:(1～10)。例如，所述环氧树脂和冠醚配合物的质量比为100:(1～5)。
[0018]优选地，所述冠醚类化合物为18
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冠醚
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6。优选地，所述金属离子磷酸盐为磷酸钾。优选地，所述冠醚和金属离子磷酸盐的摩尔比为(2～5):1。例如，所述冠醚和金属离子磷酸盐的摩尔比为2:1。
[0019]优选地，所述冠醚配合物由包括以下步骤的方法制得：将金属离子盐的水溶液和冠醚类化合物混合，混合10～30h后进行固液分离，然后采用有机溶剂对固液分离所得固体进行抽提，再除去抽提得到的液体中的有机溶剂，即得。优选地，冠醚配合物的制备方法中，所述金属离子盐和冠醚类化合物的摩尔比为(2～5):1。优选地，冠醚配合物的制备方法中，所述有机溶剂为乙酸乙酯。优选地，冠醚配合物的制备方法中，所述混合时间为20h。
[0020]优选地，所述环氧树脂为分子主链含有芳香环的环氧树脂。优选地，所述分子主链含有芳香环的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂的一种或任意组合。
[0021]优选地，所述环氧固化剂还包括非支化型环氧固化剂。优选地，所述非支化型环氧固化剂选自T31、乙二胺、异丙二胺、聚酰胺中的一种或任意组合；所述环氧树脂和非支化型固化剂的质量比为100:(10～50)。
[0022]优选地，所述溶剂选自甲苯、氯仿、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇中的一种或任意
组合。
[0023]优选地，所述防腐蚀涂料中环氧树脂和溶剂的质量比为100:(200～400)；在偶联剂层上涂覆防腐蚀涂料的方法包括以下步骤：将表面有偶联剂层的金属基材浸入防腐蚀涂料中，保持1～10min，然后以5～10mm/min的速率将表面有偶联剂层的金属基材从防腐蚀涂料中提拉出。
[0024]优选地，所述偶联剂层是将氨基硅烷偶联剂的涂覆液涂敷在金属基材上后进行热处理形成；所述热处理采用的温度为60～120℃，热处理的时间为1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在金属基材上涂覆氨基硅烷偶联剂形成偶联剂层；(2)在偶联剂层上涂覆防腐蚀涂料，然后使防腐蚀涂料预固化以在偶联剂层上形成胶黏层；所述防腐蚀涂料主要由环氧树脂、冠醚配合物、环氧固化剂和溶剂组成；所述冠醚配合物由冠醚和金属离子磷酸盐配位而成；(3)在胶黏层上涂覆疏水涂覆液，固化形成疏水层；所述疏水涂覆液主要由环氧树脂、环氧固化剂、疏水纳米粒子和溶剂组成。2.如权利要求1所述的防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述环氧固化剂包括聚酰胺
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胺，所述聚酰胺
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胺的分子支化代数为1、2或3；所述环氧树脂和聚酰胺
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胺的质量比为100:(1～10)。3.如权利要求1所述的防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述冠醚为18
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冠醚
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6；所述金属离子磷酸盐为磷酸钾；所述冠醚和金属离子磷酸盐的摩尔比为(2～5):1；所述环氧树脂和冠醚配合物的质量比为100:(1～10)。4.如权利要求1
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3中任一项所述的防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述防腐蚀涂料中环氧树脂和溶剂的质量比为100:(200～400)；在偶联剂层上涂覆防腐蚀涂料的方法包括以下步骤：将表面有偶联剂层的金属基材浸入防腐蚀涂料中，保持1～10min，然后以5～10mm/min的速率将表面有偶联剂层的金属基材从防腐蚀涂料中提拉出。5.如权利要求1
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3中任一项所述的防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述偶联剂层是将氨基硅烷偶联剂的涂覆液涂敷在金属基材上后进行热处理形成；所述氨基硅烷偶联剂的涂覆液中氨基硅烷偶联剂的质量分数为1～3％；将氨基硅烷偶联剂的涂覆液涂敷在金属基材上的方法包括以下步骤：将金属基材浸入氨基硅烷偶联剂的涂覆液中，保持1～10min，然后以5～10mm/min的速率将金属基材从氨基硅烷偶联剂的涂覆液中提拉出。6.如权利要求1
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3中任一项所述的防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述疏水纳米粒子包括油溶性锌纳米粒子和油溶性纳米二氧化硅；所述油溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭淑鸽，赵彤，于元昊，邢静，宁浩良，董玉花，袁思凡，马学胜，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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