System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层及其制备方法技术_技高网
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一种ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层及其制备方法技术

技术编号:40983818 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 21:28
本发明专利技术提供一种ZIF‑8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层及其制备方法,属于功能材料技术领域。本发明专利技术以金属有机框架中的ZIF‑8为骨架,以六水合硝酸锌为金属锌源,2‑甲基咪唑为有机配体,在常温反应下自生长为结构稳定的前驱体ZIF‑8,通过在其表面负载纳米级SiO<subgt;2</subgt;形成具有多级粗糙度的ZIF‑8@SiO<subgt;2</subgt;颗粒,其次在ZIF‑8@SiO<subgt;2</subgt;上引入长链硬脂酸来提高疏水性,最后将多层组装的ZIF‑8@SiO<subgt;2</subgt;/STA嵌入到聚乙烯醇缩丁醛中形成均匀混合液,在镁合金表面流延成膜得到复合涂层。本发明专利技术制备过程简单,无需进行高温高压反应、无需复杂的设备,所得复合涂层具有超疏水表面,并且极大的提高了镁合金的耐腐蚀性,具有良好的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料,具体涉及一种zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层及其制备方法。


技术介绍

1、镁(mg)及其合金由于重量轻、比刚度高、机械性能好,是一种重要的工程材料,镁合金也被誉为下一代最有前途的合金材料。此外,镁合金还具有高导热系数、低热膨胀、高阻尼能力、优异的电磁屏蔽性和可加工性;因此,它被广泛应用于汽车工业、航空航天、生物医疗等诸多领域。然而,镁合金的标准电极电位低、化学反应活性高,且表面氧化膜疏松多孔,使其在潮湿环境或含氯化物的侵蚀性介质中易被腐蚀,这严重影响了其实际应用。

2、传统的表面处理技术虽然在一定程度上能保护镁合金免受腐蚀,但是涂层与金属基底之间的结合力差,不能起到长期的腐蚀保护作用,且会对环境造成负担。表面涂层技术是改善材料表面性能最有效的方法之一,在自然界中超疏水现象的启发下,使用低表面能材料修饰金属有机框架(mofs)材料,并将其掺杂到聚合物粘接剂中,通过多种成膜手段在镁合金表面形成疏水保护涂层从而提高其耐腐蚀性。zif-8因其优异的结构特性在防腐涂层领域应用广泛,但是zif-8在水溶液中的稳定性和分散性差,而对zif-8进行修饰的低表面能材料大多具有对环境有害的含氟链段,这两者均是阻碍镁合金绿色长效疏水耐腐蚀涂层发展的因素。因此,如何对zif-8进行绿色修饰,提高其结构稳定性和涂层的长效耐腐蚀性对镁合金表面的防腐涂层发展极为重要。


技术实现思路

1、针对
技术介绍
所提内容,本专利技术的目的在于提供一种zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层及其制备方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案实现:

3、本专利技术提供一种zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤1:取六水合硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶于甲醇,将2-甲基咪唑的甲醇溶液加至六水合硝酸锌的甲醇溶液中搅拌均匀,静置分层,随后离心分离取沉淀,洗涤干燥得到zif-8颗粒;

5、步骤2:取所得zif-8颗粒和十六烷基三甲基溴化铵溶解于无水乙醇,超声后加入正硅酸乙酯持续搅拌,随后离心分离取沉淀,洗涤干燥得到zif-8@sio2颗粒;

6、步骤3:将所得zif-8@sio2颗粒和长链硬脂酸(sta)加至无水乙醇中,搅拌并超声分散得到zif-8@sio2/sta溶液;

7、步骤4:取聚乙烯醇缩丁醛(pvb)溶于无水乙醇,然后将所得溶液加入步骤3中zif-8@sio2/sta溶液,超声得到zif-8@sio2/sta/pvb溶液;

8、步骤5:将所得zif-8@sio2/sta/pvb溶液滴涂到表面清洁后的镁合金表面,干燥成膜即得一种zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层(pszs)。

9、进一步地,步骤1中六水合硝酸锌和2-甲基咪唑的摩尔比为1:(6-8)。

10、进一步地,步骤1所述静置为在25±5℃条件下避光静置12-24h。

11、进一步地,步骤1所述洗涤采用的是甲醇,重复洗涤3-5次。

12、进一步地,步骤2中zif-8颗粒、十六烷基三甲基溴化铵和正硅酸乙酯的摩尔比为1:(0.7-1):(1-3)。

13、进一步地,步骤2超声前还需用氨水调节ph值为9-11。

14、进一步地,步骤2所述洗涤采用的是无水乙醇/去离子水体积比(1-1.5):1的混合液,重复洗涤3-5次。

15、进一步地,步骤1和步骤2中离心转速均为6000-8000rpm。

16、进一步地,步骤3中zif-8@sio2颗粒和sta的质量比为1:(8-15)。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

18、本专利技术利用纳米sio2包覆zif-8来提高zif-8在水溶液中的稳定性;采用绿色环保的长链硬脂酸来修饰zif-8@sio2纳米颗粒,避免使用对环境有负担的含氟材料;制备的zif-8@sio2/sta/pvb复合涂层在盐溶液中具有优异的腐蚀耐久性,同时具有很好的超疏水性。本专利技术pszs复合涂层制备过程简单,无需进行高温高压反应、无需复杂的设备,适合工业化生产。

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【技术保护点】

1.一种ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1中六水合硝酸锌和2-甲基咪唑的摩尔比为1:(6-8)。

3.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1所述静置为在25±5℃条件下避光静置12-24h。

4.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1所述洗涤采用的是甲醇,重复洗涤3-5次。

5.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤2中ZIF-8颗粒、十六烷基三甲基溴化铵和正硅酸乙酯的摩尔比为1:(0.7-1):(1-3)。

6.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤2超声前还需用氨水调节pH值为9-11。

7.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤2所述洗涤采用的是无水乙醇/去离子水体积比(1-1.5):1的混合液,重复洗涤3-5次。

8.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1和步骤2中离心转速均为6000-8000rpm。

9.根据权利要求1所述的ZIF-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤3中ZIF-8@SiO2颗粒和长链硬脂酸的质量比为1:(8-15)。

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【技术特征摘要】

1.一种zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1中六水合硝酸锌和2-甲基咪唑的摩尔比为1:(6-8)。

3.根据权利要求1所述的zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1所述静置为在25±5℃条件下避光静置12-24h。

4.根据权利要求1所述的zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤1所述洗涤采用的是甲醇,重复洗涤3-5次。

5.根据权利要求1所述的zif-8基镁合金超疏水耐腐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤2中zif-8颗粒、十六烷基三甲基溴化铵和正硅酸乙酯的摩...

【专利技术属性】
技术研发人员:马国红张丹何琪杨亚东聂龙华黄玉林陈文忠
申请(专利权)人:南昌大学
类型:发明
国别省市:

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