技术简介：
本发明针对金属制品在酸碱潮湿环境中易腐蚀、传统电镀/镀锌/油漆防护效果不足的问题，提出通过电沉积技术在金属表面形成透明纳米防护涂层的解决方案。利用纳米氧化硅与亲水性树脂的复合溶液，在直流电场作用下实现均匀沉积，经烘烤后形成高硬度、高透明度的保护层，显著提升耐腐蚀性能（盐雾试验时间提升至800小时），且可处理内壁，克服传统工艺的局限性。
关键词：纳米防护涂层,电沉积,金属防腐
专利名称：纳料防护涂层技术的制作方法
技术领域：
本发明在产品上做一层致密的透明膜，隔离产品与介质直接接触，对产品 进行保护，提高产品耐酸、碱腐蚀性能。
背景技术：
一些长期工作在潮湿的环境中的产品，与酸性环境、碱性环境接触的产品， 会比较容易被腐蚀，会出现腐蚀点、镀层脱落等现象，甚至会出现霉斑。自来 水的镀锌铁管、铁制接头、铁制阀也会锈蚀，污染饮用水。本发明使用特殊的 设备在产品的表面做透明的纳米途层，具备保护、屏蔽功能，可延长制品的使 用寿命，减少锈蚀。
技术问题
金属制品通常采用电镀来进行装饰和保护，电镀中的镀铬保护效果较好， 抗腐蚀性能较强，不足之处为仅可处理在产品的表面，内壁无法处理，高要求 的电镀成本很高，一般情况下只可通过100小时的中性盐雾试验。纳米保护涂 层可对镀铬的不足进行弥补，在镀铬产品上再做一层纳米防护涂层可极大地提
高耐腐蚀性能，盐雾试验可从100小时提高到800小时，而且内壁也会处理上。 钢铁常用镀锌来进行保护，镀锌耐腐蚀能力差，在潮湿的环境中易产生白色的 锈斑。如果用纳米防护涂层代替镀锌，可解决易锈蚀问题。也常用油漆来对金 属制品进行保护，但油漆附着力差，碰撞后易脱落，脱落后即会失去表面防护 效果。本发明附着力强，可克服油漆硬度小、附着力差的问题。 本技术的应用仅限于本身具有导电性的金属材料。
技术方案
本发明要解决的技术问题是提供一种在在产品表面做上一层具有防护功效 的透明涂层的方法。
为解决上述问题本发明的纳米涂层步骤如下
1) 清洁待处理产品的表面，如除油、除锈、除污渍，再用清水清洗干净；
2) 配制容液6份纯净水+1份透明的含有 C00H或 NR2等亲水性官能团的树脂进行配制，再加入0. 5%纳米氧化硅。树脂可选用水性环氧树脂。必须选用电 导率小于2ps/cm的纯净水或蒸馏水。纳米氧化硅的尺寸10-30nm，小粒径的纳 米氧化硅会填补成膜材料留下的微孔，减少微孔产生的折射，增强透明性。
3) 把配制好的溶液放置在不锈钢外壳的容器里，容器的不锈钢外壳接上一个直 流电源的正极，把需做防护处理的产品接在电源的负极上，并把产品浸在溶液 里。接通电源，让电压缓慢升至70-80V，并保持30-40秒。
本发明提供的方法类似电镀原理，将分散于水中的涂料，利用通电的条件 下，使涂料沉积在被涂物表面，而达到涂装的目的。 实现的过程分为四个步聚。
1、 电解
水的电解作用，其化学方程式如下 H20— Off1 +H+1 *
2、 离子移动
直流电场条件下，带电的离子向相反的电极移动，同时离子化的分散粒子 (表面电性二重层的作用)也向相反的电极移动的现象。
3、 电沉积
被涂物析出不溶性树脂，中和剂游离出来，称为电沉积反应。 阴极R (HN+1 R2) n+ne、 R ( NR2) n+l/2nH2T 阳极OH—" 1/202 T +FT:+2e—'RCOO—1 + H+1—RCOOH
4、 电渗透
沉积到被涂物上的涂膜，具有很多毛细孔，含有很多水份，在电场的作用 下，水分析出，涂膜脱水后附着在被涂物表面，这种现象为电渗透。
4) 上操作结束后取出产品，用纯净的流水轻轻地冲洗，再用气枪轻轻地吹掉多 余的水分，移入150-16(TC的恒温烘箱中烘烤20-25分钟。烘烤后取出自然冷却 即会在产品表面形成一层透明的含有纳米成分的涂层，此涂层表面硬度大，高 度透明，对产品有良好的保护效果。气枪使用的压縮空气应是纯净的，需要用 冷冻式干燥机和油水分离器进行除水除油。整个操作环境应是洁净的，无灰尘， 包括水洗、吹气、干燥都需注意保持洁净，否则会有灰尘附在产品表面。烘烤 的过程是树脂交联的过程，交联后会紧密地与制品结合。
具体实施例方式实例l:给铜零件做纳米透明防护涂层
1) 给铜零件表面进行清洁处理，使用金属清洗剂清洗，再用清水清洗干净；
2) 配制容液60KG纯净水中加10KG透明环氧树脂涂料，再加入0. 3KG纳米 氧化硅，搅拌均匀；
3) 把配制好的溶液放置在不锈钢外壳的容器里，容器的不锈钢外壳接上一个直 流电源的正极，把需做防护处理的产品接在电源的负极上，并把产品浸在溶液 里。接通电源，让电压缓慢升至70V，并保持30秒。
4) 上操作结束后取出产品，用纯净的流水轻轻地冲洗，再用气枪轻轻地吹掉多 余的水分，移入150'C的恒温烘箱中烘，20分钟。烘烤后取出自然冷却，这样 就在铜零件表面上做了 一层透明的纳米^层。
权利要求纳米防护涂层技术，其特征包括下列步骤纳米防护涂层技术，包括下列步骤1)清洁待处理产品的表面，如除油、除锈、除污渍，再用清水清洗干净；2)配制容液6份纯净水+1份透明的含有～COOH或～NR2等亲水性官能团的树脂进行配制，再加入0.5％纳米氧化硅；3)把配制好的溶液放置在不锈钢外壳的容器里，容器的不锈钢外壳接上一个直流电源的正极，把需做防护处理的产品接在电源的负极上，并把产品浸在溶液里。接通电源，让电压缓慢升至70-80V，并保持30-40秒。4)上操作结束后取出产品，用纯净的流水轻轻地冲洗，再用气枪轻轻地吹掉多余的水分，移入150-160℃的恒温烘箱中烘烤20-25分钟。烘烤后取出自然冷却即会在产品表面形成一层透明的含有纳米成分的涂层，此涂层表面硬度大，高度透明，对产品有良好的保护效果。
全文摘要纳米防护涂层技术，在金属材料上做一层透明的防护涂层，包括下列步骤1)清洁待处理产品的表面，如除油、除锈、除污渍，再用清水清洗干净；2)配制容液6份纯净水+1份透明的含有-COOH或-NR<sub>2</sub>等亲水性官能团的树脂进行配制，再加入0.5％纳米氧化硅；3)把配制好的溶液放置在不锈钢外壳的容器里，容器的不锈钢外壳接上一个直流电源的正极，把需做防护处理的产品接在电源的负极上，并把产品浸在溶液里。接通电源，让电压缓慢升至70-80V，并保持30-40秒。4)上述操作结束后取出产品，用纯净的流水轻轻地冲洗，再用气枪轻轻地吹掉多余的水分，移入150-160℃的恒温烘箱中烘烤20-25分钟。烘烤后取出自然冷却即会在产品表面形成一层透明的含有纳米成分的涂层，此涂层表面硬度大，高度透明，对产品有良好的保护效果。
文档编号C25D13/04GK101429674SQ20081014297
公开日2009年5月13日 申请日期2008年7月23日 优先权日2008年7月23日
发明者易怀建 申请人:林挺