[发明专利]苯胺三聚体改性SiO2杂化涂层、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层、其制备方法与应用。所述的制备方法包括：提供硅烷化的苯胺三聚体；将正硅酸乙酯、硅烷化的苯胺三聚体、醇、水和酸性物质混合均匀，通过水解、缩合反应形成溶胶体系，将所述溶胶体系施加在基底上，之后干燥，获得苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层。本发明的制备方法具有操作方便、成本低廉，环保的优点，所获苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层中苯胺三聚体和SiO₂杂化涂层具有协同作用，使所获涂层屏蔽性能良好、防腐耐磨性能优良，可应用在建筑、化工、石油、电力、冶金、船舶、轻纺、储存、交通、航天等行业。

技术领域

本发明涉及一种苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层，具体涉及一种苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层、溶胶凝胶法制备苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层的方法以及其应用，属于涂层制备技术领域。

背景技术

当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5％～4.2％，超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨！因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。

近年来，有机硅溶胶涂层因环保及与金属间有非常优异的附着力，而成为金属防腐涂层中的一个研究热点。这种涂层既可作为铬钝化和磷化层的替代品用来对金属表面进行预处理，也可作为单独的保护层来保护金属材料。然而，由于纯SiO₂涂层的高内应力和高脆性使得难以满足某些极端环境的要求。而有机-无机杂化材料兼具了有机材料和无机材料的特性，而成为新材料的研发热点。通过改变无机、有机组分可以连续的改变材料的性质而获得所需的性能。

聚苯胺(PANI)是一种重要的导电高分子材料，但刚性结构使得其溶解性及加工性能非常差，不溶、不熔的特点使它在应用方面受到严重限制。目前改善聚苯胺溶解性能的手段主要有三种：一是向聚苯胺中掺杂与有机溶剂相容性较好的组分；二是在聚苯胺链段中引入含有亲水、推电子基团的侧链，以及在主链上通过共聚引入刚性较小的链段，从而缓解聚合物整体主链的刚性；三是缩短苯胺链段的长度，在保留聚苯胺链段中有效链段，即苯环、醌环交替结构的同时，减小聚合度，使其与溶剂的相容性大大增强。苯胺三聚体等低聚物、小分子齐聚物在保留聚苯胺电活性的同时，还具有好的溶解性能和反应活性，但低聚物、齐聚物不易成膜。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层、其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层的制备方法，其包括：

提供硅烷化的苯胺三聚体；

将正硅酸乙酯、硅烷化的苯胺三聚体、醇、水和酸性物质混合均匀，通过水解、缩合反应形成溶胶体系；

将所述溶胶体系施加在基底上，之后干燥，获得苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的苯胺三聚体改性SiO₂杂化涂层。

优选的，所述涂层包括由苯胺三聚体和SiO₂形成的网状结构。

进一步的，在所述涂层中苯胺三聚体的含量为1～10wt％。