一种高耐腐蚀纳米材料封闭剂及其制备方法与流程

本技术涉及封闭剂，尤其是涉及一种高耐腐蚀纳米材料封闭剂及其制备方法。

背景技术：

1、在各个行业领域中，应用金属材料发挥着重要的作用，但是，在实际应用金属材料时，材料本身时常有腐蚀现象出现，这样使得金属制品的各种力学性能受到严重影响。电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一层其它金属或者合金的过程，也是适用范围最广泛的一种金属抗腐蚀方法之一。但在电镀过程中因为有机污染、搅拌不良、基体金属表面不平整等因素不能驱逐气泡，造成镀层出现针孔。随着时间的推移，空气中的氧气会通过针孔对基体金属造成氧化腐蚀，进而未达成镀层保护基体金属不被腐蚀的目的。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种能够封闭针孔，提高镀层耐腐蚀性能，进一步保护基体金属不被腐蚀的物质，本技术提供一种高耐腐蚀纳米材料封闭剂及其制备方法。

2、一方面，本技术提供的一种高耐腐蚀纳米材料封闭剂，按重量份计，包括以下成分：

3、通过采用上述技术方案，通过加入镁铝尖晶石和水滑石，在两者的共同作用下能够有效地延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径，同时两者能够在硅烷偶联剂的作用下，与水性聚氨酯和纳米硅溶胶更好地结合。水滑石因其独特的结构，还能够负载助剂，可有效避免保护基材被侵蚀。水性聚氨酯和纳米硅溶胶能够填补针孔、空隙等缺陷且具有良好的附着力，使得封闭剂与镀层相容性好，提高封闭剂的附着性，在镀层表面形成致密的封闭摸，增强镀层耐腐蚀性。

4、可选的，所述纳米硅溶胶的平均粒径小于20nm。

5、通过采用上述技术方案，所述纳米硅溶胶具有极小的颗粒大小和高比表面积，可以更好的填充和封闭镀层表面的针孔和细小裂缝，增强镀层的耐腐蚀性。

6、可选的，所述硅烷偶联剂选自3-甲氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。

7、可选的，所述镁铝尖晶石粒度为400-500目，所述水滑石粒度为500-600目。

8、可选的，所述镁铝尖晶石粒度与所述水滑石粒度之差不大于200目。

9、通过采用上述技术方案，通过控制镁铝尖晶石和水滑石的粒度以及两者之间的粒度差，提高了两者在封闭剂中的分散效果的同时，还便于两者相互结合延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径，在两者共同作用下能够有效保护基材不被腐蚀，增强封闭剂的耐腐蚀性能。

10、可选的，所述助剂包括聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚和钼酸盐的一种或几种。

11、通过采用上述技术方案，所述助剂具有流平剂和缓蚀的效果，使得封闭剂具有良好的流动性、表面平整和耐腐蚀性，提高了封闭剂的综合性能。

12、第二方面，本技术提供了上述高耐腐蚀纳米材料封闭剂的制备方法，包括以下步骤：s1、将所述水性聚氨酯、纳米硅溶胶、硅烷偶联剂、镁铝尖晶石和水滑石混合，搅拌均匀，得到基料；

13、s2、将步骤s1中所得的基料与去离子水、助剂混合，搅拌均匀，得到所述的高耐腐蚀纳米材料封闭剂。

14、可选的，所述步骤s1包括以下步骤：

15、s11、预混：将所述水性聚氨酯、纳米硅溶胶、镁铝尖晶石和水滑石混合，搅拌均匀，得到预混料；

16、s12、复混：将步骤s11所得的预混料与硅烷偶联剂混合，搅拌均匀得到基料。

17、可选的，所述步骤s11所得的预混料放置1-2h再复混。

18、通过采用上述技术方案，所述封闭剂制备方法简单且环保，各组分均匀混合，并且进行预混操作提高了镁铝尖晶石和水滑石在水性聚氨酯、纳米硅溶胶中的分散效果以及四者之间的结合效果，并且将预混料放置一段时间再复混进一步有利于镁铝尖晶石和水滑石的结合，有效延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径。综合作用下，最终制得的所述封闭剂耐腐蚀性能优越，与镀层相容性好、附着力强，综合性能好。

19、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.通过加入镁铝尖晶石和水滑石，在两者的共同作用下能够有效地延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径，同时两者能够在硅烷偶联剂的作用下，与水性聚氨酯和纳米硅溶胶更好地结合。水滑石因其独特的结构，还能够负载助剂，可有效避免保护基材被侵蚀。水性聚氨酯和纳米硅溶胶能够填补针孔、空隙等缺陷且具有良好的附着力，使得封闭剂与镀层相容性好，提高封闭剂的附着性，在镀层表面形成致密的封闭摸，增强镀层耐腐蚀性。

21、2.通过控制纳米硅溶胶的粒径，选用具有极小的颗粒大小和高比表面积的纳米硅溶胶，可以更好的填充和封闭镀层表面的针孔和细小裂缝，增强镀层的耐腐蚀性。通过控制镁铝尖晶石和水滑石的粒度以及两者之间的粒度差，提高了两者在封闭剂中的分散效果的同时，还便于两者相互结合延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径，能够有效保护基材不被腐蚀，增强封闭剂的耐腐蚀性能。选用所述助剂具有流平剂和缓蚀效果，使得封闭剂具有良好的流动性、表面平整和耐腐蚀性，提高了封闭剂的综合性能。

22、3.本技术的封闭剂的制备方法简单且环保，各组分均匀混合，并且进行预混操作提高了镁铝尖晶石和水滑石在水性聚氨酯、纳米硅溶胶中的分散效果以及四者之间的结合效果，并且将预混料放置一段时间再复混进一步有利于镁铝尖晶石和水滑石的结合，有效延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径。综合作用下，最终制得的所述封闭剂耐腐蚀性能优越，与镀层相容性好，附着力强，综合性能好。

23、具体实施方式

24、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

25、本技术设计了一种高耐腐蚀纳米材料封闭剂，按重量份计，至少包括以下成分：

26、水性聚氨酯：40-50份；

27、纳米硅溶胶：20-30份；

28、硅烷偶联剂：6-8份；

29、镁铝尖晶石：3-5份；

30、水滑石：4-6份；

31、助剂：2-3份；

32、去离子水：15-25份。

33、本技术的高耐腐蚀纳米材料封闭剂，采用以下方法制备，包括以下步骤：

34、s1、将所述水性聚氨酯、纳米硅溶胶、硅烷偶联剂、镁铝尖晶石和水滑石混合，搅拌均匀，得到基料；

35、s2、将步骤s1中所得的基料与去离子水、助剂混合，搅拌均匀，得到所述的高耐腐蚀纳米材料封闭剂。

36、目前，电镀是适用范围最广泛的一种金属抗腐蚀方法之一。但在电镀过程中因为有机污染、搅拌不良、基体金属表面不平整等因素不能驱逐气泡，造成镀层出现针孔。随着时间的推移，空气中的氧气会通过针孔对基体金属造成氧化腐蚀，进而未达成镀层保护基体金属不被腐蚀的目的。针对这一问题，本技术提供了一种高耐腐蚀纳米材料封闭剂及其制备方法。通过加入镁铝尖晶石和水滑石，在两者的共同作用下能够有效地延长外界腐蚀介质到达被保护基材表面的路径，同时两者能够在硅烷偶联剂的作用下，与水性聚氨酯和纳米硅溶胶更好地结合。水滑石因其独特的结构，还能够负载助剂，可以有效避免保护基材被侵蚀。水性聚氨酯和纳米硅溶胶能够填补针孔、空隙等缺陷且具有良好的附着力，使得封闭剂与镀层相容性好，提高封闭剂的附着性，在镀层表面形成致密的封闭摸，增强镀层耐腐蚀性。综合作用下，最终制得的所述封闭剂耐腐蚀性能优越，与镀层相容性好，附着力强，综合性能好。