[发明专利]一种金属表面防腐蚀涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：其组成按质量份计包括凹凸棒石粘土/石墨烯复合粉末15-20份、水性环氧AB胶25-30份、粘合剂10-15份、偶联剂2-5份、活性剂5-10份、消泡剂0.5～1份和稀释剂80-100份；其中凹凸棒石粘土/石墨烯复合粉末的制备方法为将凹凸棒石粘土与石墨烯粉末采用100:(15～20)的质量比进行混合，制备成凹凸棒石粘土/石墨烯复合粉末，利用凹凸棒石粘土中特殊纤维状晶体形态的层链状结构，在活性剂作用下，使得凹凸棒石粘土表面吸附石墨烯粉末，提高涂层的防腐蚀性能和抗菌效果。

2.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：所述的水性环氧AB胶购自金虹胶业的水性树脂产品，A胶环氧当量达到200-220g/mol，B胶胺值达到180-190mgKOH/g，A胶和B胶的配比是1:1-1.2。

3.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：所述的粘合剂为10％浓度的聚乙烯醇缩甲醛溶液PVF与固含量35％的硅酸钠溶液水玻璃采用1:0.5～1:1的质量配比形成的混合液，其固化所形成的凝胶具有交联密度高、粘度强、粘接强度大等特点，且配制过程中加工方便。

4.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：所述的偶联剂为信越KBM-403水性硅烷偶联剂，能显著提高水性环氧树脂的粘合力。

5.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：所述的活性剂选用N—三烷氧硅烃基取代的酰胺或酰亚胺、N—三烷氧硅烃基取代的尿素、三烷氧硅烃基三聚异氰酸酯及(N—三烷氧硅烃基)烷亚乙基二胺、氨烃基烷氧基硅烷与环氧烃基烷氧基硅烷的混合物、环状氨烃基硅烷、杂氮硅三环化合物中的一种或两种以上的混合，提高粘合剂与铝质金属表面的粘结强度。

6.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：所述的稀释剂为购自金虹胶业的JH-5748活性稀释剂。

7.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：凹凸棒石粘土/石墨烯复合粉末的制备方法包括以下步骤：

(1)称量细度为200～400目的凹凸棒石粘土放入蒸馏水中，用浓度为lmol/L的盐酸在80～100℃中处理1～3小时，同时搅拌2～4小时制备悬浮液；

(2)将悬浮液加入烷基酚聚氧乙烯醚型活性剂OP-10，再加入石墨烯粉末，滴加NaOH溶液调整悬浮液的pH值至6～8，再搅拌2～4小时制备悬浮液；

(3)将悬浮液进行3500r/min转速离心处理5～10min，回收的固体物烘干，研细，即得所述凹凸棒石粘土/石墨烯复合粉末；

其中每100g凹凸棒石粘土需要放入800～1000ml的蒸馏水中，用50～100ml的盐酸处理，悬浮液加入5～10mL的烷基酚聚氧乙烯醚型活性剂OP-10，再加入15～20g的石墨烯粉末。

8.根据权利要求1所述的金属表面防腐蚀涂层，其特征在于：金属表面防腐蚀涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)将待处理的金属件放入30％盐酸溶液浸泡3分钟，然后取出放入丙酮中超声清洗30分钟，然后用去离子水进行漂洗去除无机和有机污染物，取出金属件放入70℃烘箱中快速烘干表面水，使得金属彻底除锈，表面达到干净光滑，将金属放入pH值为9的浓度为20％的吐温20型活性剂中进行钝化处理；

(2)将一半稀释剂倒入搅拌器中，向其中加入环氧树脂A胶，充分搅拌，搅拌速度为1500～3000转/分，搅拌时间为30～60分钟；

(3)将凹凸棒石粘土/石墨烯复合粉末、活性剂、偶联剂以及消泡剂放入到步骤(2)的混合体系中，充分搅拌，搅拌时间为1～2小时，将搅拌后的料浆经真空去泡后待用；

(4)将另一半稀释剂倒入搅拌器中，加入环氧树脂B胶，搅拌速度为1500～3000转/分，搅拌时间为30～60分钟；将步骤(3)中料浆放入容器中继续进行搅拌，以100～500转/分速度搅拌30分钟，最后加入粘合剂在电动搅拌机进一步搅拌，得到涂料；

(5)将步骤(1)处理好的金属，采用浸泡后提拉法在其表面上涂覆涂层，在80-100℃下固化2-4h，即得表面包覆防腐蚀涂层的金属件。