防腐蚀涂层及其制备方法技术

防腐蚀组合物包括三种不同硅烷的混合物，所述三种不同硅烷选择为相互作用并在金属基质上形成具有改进的粘合和耐用性以及防紫外线特性的涂层。制备所述防腐蚀组合物的方法包括将所述硅烷混合在一起并将硅烷混合物进一步与其它混合物合并以得到所述防腐蚀组合物。超声处理可以是将混合物的各种组分混合在一起的优选方式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
材料因腐蚀所致的劣化在很多行业中依然是一个具有挑战性的难题。预计仅在美国每年因材料腐蚀导致的损失就约为3500亿美元或3-4%的总家用产品。因此，围绕防腐蚀涂层等的开发等已出现了大量专题研究。然而，开发能提供金属及合金的防腐蚀的成功涂层是一项具有挑战性的任务，这可部分归因于环境保护局(EPA)所强制推行的对不环保化学品的使用的限制。例如，铝及其合金在历史上曾用铬酸盐转化涂层或铬酸盐化底漆进行保护，但EPA已经因与其相关的健康风险而设置了对使用这些涂层和底漆的限制。遗憾的是，铬酸盐转化涂层的替代物也面临它们自身的系列问题。有机-无机、陶瓷-聚合物混合物(hybrid)(即，陶瓷聚合物(creamer))材料具有极好的环境稳定性,但 它们在极端天气下的长期使用仍存在问题。与这些混合物涂层相关的自由体积通常为离子和电解质提供了到达基质材料并引发腐蚀的渗入通道。许多有机涂层因其微孔结构而易于发生水分的向内扩散，并且往往会在存在日照的情况下降解。无机涂层可能相对不易渗透和对日照的抗性较好，但往往易碎和易于在挠性基质上断裂。硅酮基涂层可包含相对高的碳氢化合物含量以确保对基质的良好附着，但往往会因水分导致的分层而失败。甚至将要在其上使用防腐蚀涂层的材料也能导致很差的表现。例如，在裸露铝表面顶上迅速形成的惰性氧化物层能够阻止防腐蚀涂层对铝材的附着。
技术实现思路
本专利技术公开了防腐蚀组合物及使用硅烷制备该防腐蚀组合物的方法的实施方式。所述防腐蚀组合物可用于涂布多种类型的金属及防止腐蚀。在一些实施方式中，防腐蚀组合物包括三种硅烷的第一混合物。第一种硅烷可以是甲基三乙酰氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷或三甲基乙酰氧基硅烷。第二种硅烷可以是甲基二甲氧基娃烧。第二种娃烧可以是四甲氧基娃烧或四乙氧基娃烧。在一些实施方式中，制备防腐蚀组合物的方法包括制备并组合多种混合物以制备防腐蚀组合物。该方法可包括制备包含三种硅烷的预混合物的步骤。第一种硅烷可以是甲基三乙酰氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷或三甲基乙酰氧基硅烷。第二种硅烷可以是甲基三甲氧基硅烷。第三种硅烷可以是四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。所述方法还可包括制备中间混合物的步骤。所述中间混合物可包含所述预混合物及第一补充混合物。所述第一补充混合物可包含碱金属盐。所述方法可包括另一个制备胶体悬浮液的步骤。所述胶体悬浮液可包含所述中间混合物和第二补充混合物。所述第二补充混合物可包含烷氧基钛(titaniumalkoxide)。所述方法还可包括制备防腐蚀组合物的步骤。所述防腐蚀组合物可包含所述胶体悬浮液和第三补充混合物。所述第三补充混合物可包含锡催化剂或钛催化剂。应理解前述内容是一些公开的实施方式的各方面的概要。因此本公开内容的范围无需包含所有这些方面或解决前面的
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中提出的所有问题。此外，随着说明书的行文前进，所公开的实施方式的其它方面将会变得明显。通过下文中对如附图中所图解的某些实施方式的更具体的描述，本文所述主题的前述和其它特征、应用和优点将会变得明显。在这点上，应理解本专利技术的范围通过所提出的权利要求来确定，而不是通过所给定的主题是否包含本
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中所提到的任何或所有特征或方面或者是否解决了
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中所提到的任何问题来确定。附图说明结合附图公开了优选和其它实施方式，其中图I图解了本文所述的组合物和方法中所用的硅烷之间的可能的相互作用方式；图2是详细说明本文所公开的防腐蚀组合物的制备方法的流程图；图3是通过将经涂布和未经涂布的铝合金试样片在3. 15wt%NaCl溶液中浸泡30 天之后获取的一系列VIEEW图像；图4是通过将经涂布和未经涂布的铝合金试样片在10%Harrison’ s溶液中浸泡30天之后获取的一系列VIEEW图像；且图5是通过将经涂布和未经涂布的铝合金在Singleton CCT-10周期腐蚀检测室内曝露8天之后获取的一系列VIEEW图像。具体实施例方式本文所述的防腐蚀组合物大体上包含三种不同硅烷的第一混合物。所述三种硅烷可相互作用以最终形成作为防腐蚀组合物基底的网络。为产生所需的网络，可选择特定硅烧用于第一混合物。所述第一混合物中包含的第一种硅烷可以是甲基三乙酰氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷或三甲基乙酰氧基硅烷。第一种硅烷可选自该组，这是因为在化合物中存在甲基和乙酸基基团。作为防腐蚀组合物网络合成的一部分，甲基基团可导致含乙酸基基团的硅烧的温和水解。所述第一混合物中包含的第二种硅烷可以是甲基三甲氧基硅烷。类似于第一种硅烷，由于甲基基团的存在以及甲基基团促进第二种硅烷中甲氧基键水解的能力，甲基三甲氧基硅烷可被选作第二种硅烷。所述第一混合物中包含的第三种硅烷可以是四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。第三种硅烷可以选择为以下硅烷其能够将第一和第二硅烷水解后形成的硅醇交联并最终形成防腐蚀组合物的网络。第一混合物中使用的每种硅烷都可以是约90%到约99%纯的。第一混合物中每种硅烷的量一般可为能导致形成上述网络的任何量。在一些实施方式中，第一混合物的约3. 0%到约10. 0%可以是第一种硅烷，第一混合物的约2. 0%到约8. 0%可以是第二种硅烷，且第一混合物的约O. 5%到约3. 0%可以是第三种硅烷。偏离这些量可能导致不理想的防腐蚀组合物特性。例如，防腐蚀组合物中第一种硅烷过量可能会在用该防腐蚀组合物涂布时导致基质腐蚀。第二种硅烷过量可能会导致具有很差屏障性能的涂层。第三种硅烷过量可能导致由该防腐蚀组合物形成的涂层破裂。所述第一混合物还可含有一种或多种溶剂以促进三种硅烷之间的相互作用。可使用任何合适的溶剂。在一些实施方式中，所述溶剂可以是异丙醇、甲醇、乙醇、丁醇或其任何组合。第一混合物中溶剂的量可为该第一混合物的约79. 0%到约94. 5%。在一些实施方式中，防腐蚀组合物可包含其他混合物。在一些实施方式中，第二混合物与第一混合物一起包含作为所述防腐蚀组合物的部分。所述第二混合物一般可包含碱金属盐。所述碱金属盐可用作PH调节剂。可使用任何合适的碱金属盐。在一些实施方式中，所述碱金属盐可以是碳酸氢钠或碳酸氢钾。所述第二混合物还可包含纯水。碱金属盐的量可为第二混合物的约2. 0%到约15. 0%，且纯水的量可为第二混合物的约85. 0%到约98. 0%。第三混合物也可被包含作为防腐蚀组合物的一部分，其通常可包含烷氧基钛。所述烷氧基钛可被包含在组合物中以便为该组合物赋予紫外光防护。所述烷氧基钛可被加入到组合物的网络中。可使用任何合适的烷氧基钛。在一些实施方式中，所述烷氧基钛可以是乙氧基钛(IV)或甲氧基钛(IV)。第三混合物也可包含溶剂。可使用任何合适的溶剂。在一些实施方式中，所述溶剂可以是异丙醇、甲醇、乙醇、丁醇或其任何组合。烷氧基钛的量可为第三混合物的约O. 1%到约2. 0%，且溶剂的量可为第三混合物的约98. 0%到约99. 9%。 第四混合物也可被包含作为防腐蚀组合物的部分，其一般可包含锡催化剂或钛催化剂。可使用任何合适的锡催化剂或钛催化剂。在一些实施方式中，所述锡催化剂可以是二月桂酸二丁基锡、二正丁基二乙酰氧基锡、二异辛基马来酸二丁基锡、二正丁基双(2，4-戊二酸)锡、二正丁基丁氧基氯锡、二月桂酸二辛基锡、二新癸酸二甲基锡和双(新癸酸)锡。在一些实施方式中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LH西哈拉，A蒂瓦里，
申请(专利权)人：夏威夷大学，
类型：
国别省市：