一种提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂，由正硅酸乙酯、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、25vol.%硝酸、25vol.%氨水、蒸馏水，其配比按体积比为：正硅酸乙酯：无水乙醇：蒸馏水：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷=4:3:1:4~6，N,N-二甲基甲酰胺用量体积为正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷试剂用量总体积的20%~30%，用溶胶-凝胶法制备，其中25vol.%硝酸和25vol.%氨水作为pH值调节剂，使用该杂化材料封孔剂封孔处理的等离子喷涂层的孔隙率降低为未封孔涂层的孔隙率的1/40-9/250，电化学腐蚀电位较未封孔涂层提高65.2%-65.8%，腐蚀电流密度降低为未封孔涂层的1/370-1/500。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂，属于材料腐蚀与防护
主要用于等离子喷涂层的封孔处理，可应用于金属结构的长效防腐环境。
技术介绍
有机封孔剂由主剂和溶剂组成，主剂一般选用乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂等，溶剂一般选用醇类、芳香族碳氢化合物、酯类等。有机封孔剂一般具有挥发性和可燃性，封孔操作时必须注意。有机封孔剂有常温硬化型和加热硬化型两类，根据不同零件的封孔要求及形状特点，需要采用不同类型的封孔剂，例如，从涂层封孔的均匀性考虑，采用加热硬化型封孔剂较好，而从大型制品施工时的易操作性考虑，采用常温硬化型封孔剂较好(江志强，席守谋，李华伦.等离子喷涂陶瓷涂层封孔处理的现状与展望.兵器材料科学与工程，1999，22 (3):56-60.于惠博，孙宏飞，武彬，等.降低涂层孔隙率的研究进展.材料导报，2007,21 (1):68-71.刘美淋，孙宏飞，于慧博，等.降低热喷涂涂层孔隙率的方法.腐蚀与防护，2007,28 (4):171-173.)。薄相峰等制备了以酚醛树脂为基料的封孔剂，用于铝涂层封孔处理，并通过孔隙率正交试验研究发现，封孔后孔隙率由原来的15.4%降至0.96%左右，降幅较大，显著改善了涂层的耐蚀性(薄相峰，侯顺利，张效林，等.造纸设备防腐涂层封孔剂的研究.西南造纸，2005，34 (4):26-27.)0有机封孔剂具有封闭效果好、韧性好、强度高、耐腐蚀性好等优点，且多数有机封孔剂无需再加工配制或配制方法简单，适用于低温状态下水体或空气中服役器件的腐蚀防护。有机封孔剂较无机封孔剂封孔后涂层的耐蚀性好，且不同的有机封孔剂封孔后涂层的耐蚀性也会有较大差另IJ，一般认为封孔剂封孔效果为:有机硅溶液>环氧树脂>苯酚树脂。但是有机封孔剂的耐热性较差，且对环境污染较严重，限制了其应用范围。常用的无机封孔剂包括碱金属、偏磷酸铝盐等。可选用的填料包括云母粉、氟硅酸钠、纳米粉体等物质。阎瑞 等制备了用于耐高温合金涂层封孔处理的水性无机硅酸盐封孔齐U，对封孔前后涂层的性能测试表明，涂层的耐酸、碱、盐性能良好，耐高温腐蚀性能明显改善，可使涂层的使用寿命延长I倍，满足工业应用需要(阎瑞，马世宁，吴行.耐高温涂层封孔剂的制备研究.中国表面工程，2003 (1):13-16.)。无机封孔剂渗透性好，偏磷酸铝封孔剂能够渗入涂层达几百个微米，而且无机封孔剂能够与某些涂层发生化学反应，生成其它物相。与有机封孔剂相比，无机封孔剂对环境无污染，且耐高温腐蚀，但是其韧性差。
技术实现思路
针对有机封孔剂对环境污染较严重及无机封孔剂韧性差等问题，本专利技术的目的在于提供了一种用于提高等离子喷涂涂层耐酸性腐蚀的有机-无机杂化材料封孔剂，利用溶胶-凝胶方法制备出封孔效果良好、耐蚀性强的杂化封孔剂，具有降低涂层孔隙率、低电化学腐蚀电流、高电化学腐蚀电压等特点。本专利技术实现上述目的的技术方案如下: 一种用于提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂，其特征在于该杂化材料封孔剂由分析纯的正硅酸乙酯、无水乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、化学纯的Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、25vol.%硝酸、25vol.%氨水、蒸馏水试剂，其配比按体积比为:正硅酸乙酯:无水乙醇:蒸馏水:Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷=4: 3:1: Γ6,N，N-二甲基甲酰胺用量体积为正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷试剂用量总体积的20°/Γ30%。其中将25vol.%硝酸调节正硅酸乙酯水解及缩合过程中的pH值为3，用25vol.%氨水将杂化材料封孔剂最终pH值调节为7。上述杂化材料封孔剂封孔处理的等离子喷涂层的孔隙率降低为未封孔涂层的孔隙率的1/40-9/250，电化学腐蚀电位较未封孔涂层的腐蚀电位提高65.2%_65.8%，腐蚀电流密度降低为未封孔涂层腐蚀电流密度的1/370-1/500。本专利技术的杂化材料封孔剂的制备方法是采用现有技术，其制备步骤如下: 1.取正娃酸乙酯40ml,无水乙醇30ml,混合后在85_1型磁力搅拌器上搅拌15_20min ； 2.向上述混合液中滴加25vol.%硝酸调节pH值到3，继续搅拌15_20min ； 3.再向步骤2的混合液中加入IOml的蒸馏水，搅拌20-25min后加入4(T60ml的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌30-35min ； 4.加入步骤3的混合液体积总量的20% 30%的N，N-二甲基甲酰胺，搅拌30_35min，然后向混合液中滴加25vol.%氨水，调节pH值到7，搅拌20-25min后，停止搅拌，静置陈化。本专利技术杂化材料封孔剂的有益效果:合理设计各组分的配比，采用现有溶胶-凝胶技术可制备出封孔效果良好、耐酸性腐蚀性强的杂化材料封孔剂，使用该杂化材料封孔剂封孔处理的等离子喷涂层的孔隙率降低为未封孔涂层的孔隙率的1/40-9/250，电化学腐蚀电位较未封孔涂层的腐蚀电位提高65.2%-65.8%，腐蚀电流密度降低为未封孔涂层腐蚀电流密度的1/370-1/500。附图说明附图1:实施例3封孔处理后等离子喷涂层的表面形貌图，其中(a)是SEM500X，(b)是 SEM5000X。附图2:等离子喷涂层在酸性溶液中浸泡1700h后的表面腐蚀形貌图，Ca)是未封孔等离子喷涂层的表面腐蚀形貌图(SEM500X)，(b)是实施例3封孔处理后等离子喷涂层的表面腐蚀形貌图(SEM500X)。附图3:实施例3封孔处理后等离子喷涂层和未封孔等离子喷涂层的电化学腐蚀试验的塔菲尔曲线图具体实施例方式本专利技术通过如下具体实施方式来实现:实施例1:提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂一种用于提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂，其特征在于该杂化材料封孔剂由分析纯的正硅酸乙酯、无水乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、化学纯的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、25vol.%硝酸、25vol.%氨水、蒸馏水试剂，其配比按体积比为:正硅酸乙酯:无水乙醇:蒸馏水:Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷=4: 3:1: 6，N，N-二甲基甲酰胺用量体积为正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷试剂用量总体积的30%。其中将25vol.%硝酸调节正硅酸乙酯水解及缩合过程中的PH值为3，用25vol.%氨水将杂化材料封孔剂最终pH值调节为7。上述杂化材料封孔剂的制备步骤如下: 1.取正娃酸乙酯40ml,无水乙醇30ml,混合后在85_1型磁力搅拌器上搅拌15_20min ； 2.向上述混合液中滴加25vol.%硝酸调节pH值到3，继续搅拌15_20min ； 3.再向步骤2的混合液中加入IOml的蒸懼水,搅拌20-25min后加入60ml的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌30-35min ； 4.加入步骤3的混合液体积总量的30%的N，N-二甲基甲酰胺，搅拌30-35min，然后向混合液中滴加25vol.%氨水，调节pH值到7，搅拌20-25min后，停止搅拌，静置陈化。实施例2:提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂 一种用于提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提高酸性环境下等离子喷涂层耐蚀性的杂化材料封孔剂，其特征在于该杂化材料封孔剂由分析纯的正硅酸乙酯、无水乙醇、N,N?二甲基甲酰胺、化学纯的γ?甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、25vol.%硝酸、25vol.%氨水、蒸馏水试剂，其配比按体积比为：正硅酸乙酯：无水乙醇：蒸馏水：γ?甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷=4:?3:?1:?4~6，N,N?二甲基甲酰胺用量体积为正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和γ?甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷试剂用量总体积的20%~30%，其中将25vol.%硝酸调节正硅酸乙酯水解及缩合过程中的pH值为3，用25vol.%氨水将杂化材料封孔剂最终pH值调节为7。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周泽华，刘立群，王泽华，邵佳，易于，张晶晶，王国伟，丁莹，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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