[发明专利]一种超疏水涂层的制备方法及其在耐腐蚀金属管材领域的应用

说明书

本发明公开了一种超疏水涂层的制备方法，其技术方案要点是包括以下步骤：S1：将硅烷偶联剂以及异丙醇添加至去离子水中，在70℃的水浴锅中磁力搅拌，在这期间添加SiO₂；S2：添加全部的SiO₂之后，再次反应，反应完成后，进行抽滤并对获得的固体进行水洗，然后放置于干燥箱中干燥；S3：将S2中获得固体进行球磨，使用筛网进行过滤，并投入至混合涂料溶液中，并同时添加PTFE纳米粒子，再进行磁力搅拌，然后进行超声分散，获得喷涂液A；S4：在金属基体上喷涂S3中获得的喷涂液A，喷涂的然后保温后，退火处理，达到了在基体表面形成疏水层，能够让涂有该涂层的金属材料适应多种恶劣的自然环境。

技术领域

本发明涉及金属管材耐腐蚀涂层制备技术领域，特别涉及一种超疏水涂层的制备方法及其在耐腐蚀金属管材领域的应用。

背景技术

金属管材在人们的生活、工农业生产制造巧国防建设中具有重要的作巧。长期以来，金属管材因成本低、强韧匹配性良好和强度范围容易控制，被广泛应用于现代化建设的各行各业并发挥着重要的作用。我国金属管材表观消费量己连缕十年呈大幅上升趋势。而金属管材在使用过程中，最常见的问题就是容易发生腐蚀，金属腐蚀是指金属材料受环境介质物理或化学(特别是电化学)作用而产生的损坏或变质现象，是自发进行的金属冶炼的逆过程，它给个人、集体及国家的生产建设带来重大危害。金属受力每腐蚀1％，强度会下降约 5％-10％。当双面腐蚀达5％时，金属管材结构即报废。

随着防腐技术研究的不断更新，金属管材腐蚀问题在一定程度上得到了缓解，但就全球而言，金属管材的腐蚀问题依然严峻。据统计，全球每年腐蚀报废的金属占总产量的1/ 4-1/3，现有降低金属管材在大气中腐蚀的方法主要采用耐候钢、环境保护或者改变局部大气环境、阴极保护、缓蚀剂和阻诱剂和表面涂层保护等措施，这些措施虽然一定程度上缓解了金属管材的腐蚀问题，但是总体的耐腐蚀效果仍有很大的改善余地。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水涂层的制备方法，起到了在基体表面形成疏水层，该疏水层具有良好的耐腐蚀性能，能够让涂有该涂层的金属材料可以适应多种恶劣的自然环境。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1:将5-7份硅烷偶联剂以及10-14份异丙醇添加至100-120份的去离子水中，在70℃的水浴锅中磁力搅拌3h，在这期间添加SiO₂6-10份；

S2：添加全部的SiO₂之后，再次反应30min，反应完成后，进行抽滤并对获得的固体进行水洗3次，然后放置于130℃的干燥箱中持续10-16小时；

S3：将S2中获得的固体进行球磨并在用150目的筛网进行过滤，并投入至混合涂料溶液50-80份中，并同时添加6-9份PTFE纳米粒子，并进行磁力搅拌30-40min，然后进行超声分散20-40min获得喷涂液A；

S4：在金属基体上喷涂S3中获得的喷涂液A，喷涂温度为220-280℃，喷涂的然后保温5-7min后，进行退火处理。

较佳的，混合涂料溶液包括有PTFE和Xylan涂料乳液。

较佳的，PTFE涂料乳液和Xylan涂料乳液的质量比为1:1。

较佳的，混合涂料溶液中添加有粘度调节剂。

较佳的，粘度调节剂包括有NMP。

较佳的，金属基体为钢结构。

较佳的，退火时间为14-18h。

通过上述技术方案，超疏水涂层的设计可以在金属的表面形成疏水层，该疏水层具有良好的耐腐蚀性能、耐磨性能和耐高温性能，能够让涂有该涂层的金属材料可以适应多种恶劣的自然环境。