一种原位合成互穿有机网络与硅网络复合钝化膜的方法技术

本发明专利技术提供一种原位合成互穿有机网络

【技术实现步骤摘要】
一种原位合成互穿有机网络与硅网络复合钝化膜的方法


[0001]本专利技术属于钝化处理领域，涉及一种合成钝化膜的方法，尤其涉及一种原位合成互穿有机网络
‑
硅网络复合钝化膜的方法。

技术介绍

[0002]对碳钢进行表面钝化处理可以大大提高碳钢的使用寿命，每年可以节省大量资金。目前，普遍使用铬酸盐对碳钢进行钝化，但由于铬酸盐内是六价铬，为致癌物，对人类健康及环境存在严重威胁，所以六价铬的钝化技术已被世界各国限制乃至放弃使用。目前已有较多的研究采用硅烷钝化的方式处理碳钢，但所得膜层耐蚀性尚不能满足使用、其次价格昂贵也是限制其发展的主要因素之一。
[0003]高分子互穿网络特别是有机/无机高分子互穿网络材料，部分克服了单一材料和传统复合材料性能的缺陷，使材料既具有无机材料的优点(如刚性、高热稳定性)，又具有高分子材料的优点(如弹性、介电性、延展性和可加工性等)，并且由于两组分之间形成互穿网络结构而产生额外的性能提高。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本申请提供一种原位合成互穿有机网络
‑
硅网络复合钝化膜的方法，所述方法降低了硅烷钝化的成本，提高了硅烷钝化膜的耐蚀性，还提高了硅烷膜的延展性，减少制备时开裂的现象。
[0005]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种原位合成互穿有机网络
‑
硅网络复合钝化膜的方法，所述合成方法包括：
[0007]将硅源与第一溶剂混合得到第一溶液；
[0008]将有机材料与第二溶剂混合，加入引发剂得到第二溶液；
[0009]将所述第一溶液与第二溶液混合，加入终止剂得到钝化液；
[0010]将碳钢浸泡于所述钝化液，烘干得到互穿有机网络
‑
硅网络复合钝化膜。
[0011]本专利技术中，在制备钝化膜时将有机网络与硅网络复合，形成有机网络
‑
硅网络复合钝化膜。引入有机网络结构，一方面降低了硅烷膜的制备成本，另一方面提高了硅烷膜的耐蚀性。同时由于有机物的加入，改善了硅烷膜的延展性和钝化液的稳定性，久置分层的现象得到缓解。采用原位合成方法，简化了生产步骤。
[0012]作为本专利技术优选的技术方案，所述硅源包括硅酸钠和/或正硅酸乙酯。
[0013]优选地，所述第一溶剂包括醇的水溶液，所述醇和水的质量比为3～7:7～3，3.5:6.5、4:6、4.5:5.5、5:4、5.5:4.5、6:4或6.5:3.5等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]优选地，所述醇包括甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲醇和乙醇的组合、乙醇和异丙醇的组合、异丙醇和甲醇的组合
或甲醇、乙醇和异丙醇的组合等。
[0015]优选地，所述硅源与所述第一溶剂的质量比为1:4～8，如1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7或1:7.5等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，所述硅源与第一溶剂混合在搅拌下进行。
[0017]优选地，所述搅拌的速率为300～800rpm，如350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm或750rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，所述搅拌的时间为1～3h，如1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.5h或2.8h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述有机材料包括纤维素、聚乙烯醇、海藻酸、植酸或聚乙二醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：纤维素和聚乙烯醇的组合、聚乙烯醇和海藻酸的组合、海藻酸和植酸的组合、植酸和聚乙二醇的组合、聚乙二醇和纤维素的组合或纤维素、聚乙烯醇和海藻酸的组合等。
[0020]优选地，所述第二溶剂包括水。
[0021]优选地，所述有机材料与所述硅源的质量比为1～2:1，如1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1或1.9:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述有机材料与所述第二溶剂的质量比为1:3～5，如1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5或1:4.8等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、1
‑
二苯基
‑2‑
三硝基苯肼、甲苯胺、N
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硝基二苯胺、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈的组合、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯的组合、偶氮二异丁酸二甲酯和1
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二苯基
‑2‑
三硝基苯肼的组合、1
‑
二苯基
‑2‑
三硝基苯肼和甲苯胺的组合、甲苯胺和N
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硝基二苯胺的组合、N
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硝基二苯胺和过氧化苯甲酰的组合、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酰叔丁酯的组合或过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮的组合等。
[0024]优选地，所述有机材料与引发剂的质量比为1:0.001～0.01，如1:0.002、1:0.003、1:0.004、1:0.005、1:0.006、1:0.007、1:0.008或1:0.009等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，所述引发剂加入后进行搅拌。
[0026]优选地，所述搅拌的速率为300～800rpm，如350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm或750rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0027]优选地，所述搅拌的温度为50～80℃，如55℃、60℃、65℃、70℃或75℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0028]作为本专利技术优选的技术方案，所述终止剂包括对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠、多硫化钠或亚硝酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典
型但非限制性实例有：对苯二酚和对叔丁基邻苯二酚的组合、对叔丁基邻苯二酚和二甲基二硫代氨基甲酸钠的组合、二甲基二硫代氨基甲酸钠和多硫化钠的组合、多硫化钠和亚硝酸钠的组合或亚硝酸钠和对苯二酚的组合等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位合成互穿有机网络
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硅网络复合钝化膜的方法，其特征在于，所述合成方法包括：将硅源与第一溶剂混合得到第一溶液；将有机材料与第二溶剂混合，加入引发剂得到第二溶液；将所述第一溶液与第二溶液混合，加入终止剂得到钝化液；将碳钢浸泡于所述钝化液，烘干得到互穿有机网络
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硅网络复合钝化膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源包括硅酸钠和/或正硅酸乙酯；优选地，所述第一溶剂包括醇的水溶液，所述醇和水的质量比为3～7:7～3；优选地，所述醇包括甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述硅源与所述第一溶剂的质量比为1:4～8。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硅源与第一溶剂混合在搅拌下进行；优选地，所述搅拌的速率为300～800rpm；优选地，所述搅拌的时间为1～3h。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述有机材料包括纤维素、聚乙烯醇、海藻酸、植酸或聚乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第二溶剂包括水；优选地，所述有机材料与所述硅源的质量比为1～2:1；优选地，所述有机材料与所述第二溶剂的质量比为1:3～5。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，蒋泽文，
申请(专利权)人：湖州中科绿色制造产业创新中心，
类型：发明
国别省市：