一种TiO2/含氢硅油超疏水防腐涂层的制备方法与流程

文档序号:12575687阅读:534来源:国知局

本发明涉及材料合成方法,具体的是一种TiO2/含氢硅油超疏水防腐涂层的制备方法。



背景技术:

表面润湿性由固体表面微观几何结构及化学成分共同决定,是固体表面重要特性之一。通常由与水滴的接触角(CA)进行表征,若CA<90°为亲水;若CA>90°,则为疏水; 而当CA>150°,即为超疏水。对于光滑表面,CA可由杨氏方程计算得到;对于粗糙表面,通常借助于Wenzel模型和Casssie-Baxter模型。

自20世纪50年代“复合材料”的概念出现以来,人们对复合材料的关注度越来越高。相比单一材料,复合材料同时具备多种材料的优良性能,其力学性能更好、分子量更大、尺寸及化学稳定性能更好。纳米TiO2表面含大量羟基、表面能高,为超亲水性物质,在水介质中易形成聚集体和附聚体,常需对其进行改性以降低其表面能,减小其发生团聚的概率,改善其与有机分子的相容性,以达到制备超疏水薄膜的目的,常用的改性剂有硅烷偶联剂和脂肪酸。Hu等利用纳米TiO2前驱体溶液,以氟烷基硅氧烷为改性剂,采用简单浸涂法,在镍合金基底上制得超疏水TiO2薄膜,该薄膜与水的接触角高达170°,具有优良的超疏水性能。Wang利用硬脂酸对TiO2进行改性,采用化学沉积法,成功制得兼透明度高、抗粘附力强、热稳定性能好等功能为一体的超疏水TiO2薄膜,该薄膜与水的接触角为157°,滚动角仅为2°。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种TiO2/含氢硅油超疏水防腐涂层的制备方法,提供一种新的制备方法。

本发明采用的制备方法,包括如下步骤:

a、TiO2改性,将5g纳米TiO2粒子溶解于100-150mL无水乙醇,磁力搅拌30min,加入20-30mL硬脂酸混合均匀,所得悬浮液在pH=5,55℃条件下搅拌20-25min,最后在120℃条件下将改性后的TiO2烘干,研磨备用;

b、有机/无机复合,于250mL烧杯中,加入0.5g十二烷基苯磺酸钠、1mL氨水和100mL蒸馏水,恒温磁力搅拌30min后向其中加入a步骤制得的改性TiO2粉末,继续搅拌30min,然后将20mL的聚甲基氢硅氧烷缓慢加入其中,用乙酸调节pH=5,50℃条件下磁力搅拌2h后再加入1-1.5g的GX-570,即得到白色均匀的TiO2/PMHS复合溶胶;

c、制备超疏水防腐复合涂层,将表面处理干净的铝片浸入所得复合溶胶中,浸渍提拉8-10次,镀膜完成之后,在室温条件下干燥2min,再于110-115℃条件热处理30min,即得到TiO2/PMHS超疏水防腐复合涂层。

本发明的有益效果是:合成工艺简单,反应条件温和,生产成本较低,可重复性好,制得的涂层防水性和防腐性能好。

具体实施方式

以下结合实例进一步说明本发明的内容,由技术常识可知,本发明也可通过其它 的不脱离本发明技术特征的方案来描述,因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内的 改变均被本发明包含。

实施例1:

a、TiO2改性,将5g纳米TiO2粒子溶解于100mL无水乙醇,磁力搅拌30min,加入20mL硬脂酸混合均匀,所得悬浮液在pH=5,55℃条件下搅拌20min,最后在120℃条件下将改性后的TiO2烘干,研磨备用;

b、有机/无机复合,于250mL烧杯中,加入0.5g十二烷基苯磺酸钠、1mL氨水和100mL蒸馏水,恒温磁力搅拌30min后向其中加入a步骤制得的改性TiO2粉末,继续搅拌30min,然后将20mL的聚甲基氢硅氧烷缓慢加入其中,用乙酸调节pH=5,50℃条件下磁力搅拌2h后再加入1g的GX-570,即得到白色均匀的TiO2/PMHS复合溶胶;

c、制备超疏水防腐复合涂层,将表面处理干净的铝片浸入所得复合溶胶中,浸渍提拉8次,镀膜完成之后,在室温条件下干燥2min,再于110℃条件热处理30min,即得到TiO2/PMHS超疏水防腐复合涂层。

实施例2:

a、TiO2改性,将5g纳米TiO2粒子溶解于150mL无水乙醇,磁力搅拌30min,加入30mL硬脂酸混合均匀,所得悬浮液在pH=5,55℃条件下搅拌25min,最后在120℃条件下将改性后的TiO2烘干,研磨备用;

b、有机/无机复合,于250mL烧杯中,加入0.5g十二烷基苯磺酸钠、1mL氨水和100mL蒸馏水,恒温磁力搅拌30min后向其中加入a步骤制得的改性TiO2粉末,继续搅拌30min,然后将20mL的聚甲基氢硅氧烷缓慢加入其中,用乙酸调节pH=5,50℃条件下磁力搅拌2h后再加入1.5g的GX-570,即得到白色均匀的TiO2/PMHS复合溶胶;

c、制备超疏水防腐复合涂层,将表面处理干净的铝片浸入所得复合溶胶中,浸渍提拉10次,镀膜完成之后,在室温条件下干燥2min,再于115℃条件热处理30min,即得到TiO2/PMHS超疏水防腐复合涂层。

通过本发明方法制得的纳米TiO2/PMHS复合涂层,复合涂层表面具有微/纳米双重粗糙结构,其与水的静态接触角为157-162°,表现出良好的超疏水性能;其电极腐蚀电位从裸铝片的-932mV正移为-580到-560mV,腐蚀电流密度从裸铝片的 4.55×10-5A/cm2下降至5.80-6.10×10-6A/cm2,显示出良好的防腐性能。

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