[发明专利]一种金属表面聚8‑羟基喹啉复合防腐涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐技术，特别是涉及一种金属表面聚8-羟基喹啉复合防腐涂层的制备方法。

背景技术

金属腐蚀给国民经济带来巨大的损失，据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算，因此，对金属进行防腐处理是非常必要的。目前提高金属的耐蚀性主要有加隔离层和加钝化层两种方法，但是皆存在成膜不够致密和平整的问题，从而防腐效果不佳。使用电沉积技术在金属基体上形成一层聚合膜可以有效地改善这一问题，一方面电沉积方式如计时电流法操作简单，容易逐步形成平整的聚合膜，另一方面，聚合物本身具有结构致密的特点，从而能达到较好的封孔效果。其中，聚8-羟基喹啉具有合成容易、成本低、稳定性高，合成使用过程中皆不会像聚苯胺那样产生致癌物质，因此是一种具有实用价值的聚合物防腐涂料。聚8-羟基喹啉的防腐机理主要是简单的物理隔绝金属基底和腐蚀环境，同时起到阳极保护作用。聚8-羟基喹啉可用化学法和电化学法合成，和前者相比，电化学法的优势在于：(1)聚合物的形成和膜的沉积能在金属基体上快速完成，此种工艺高效，易实现自动化生产；(2)合成过程及聚合物涂层使用过程中不涉及致癌物质，是环境友好型产品，大大降低生产过程中废物处理的费用；(3)聚8-羟基喹啉薄膜的厚度可以通过控制电流大小、聚合时间来控制，操作简便；(4)使用循环伏安法、计时电流法或者恒电位法合成的聚8-羟基喹啉涂层比化学法更加致密、均匀，耐腐蚀性能更好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够增强金属表面耐蚀性，具有良好的致密性的金属表面聚8-羟基喹啉复合防腐涂层的制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：首先，取一定量的8-羟基喹啉、苯丙乳液，和氢氧化钠或者醋酸配制成0.001～1mol/L的8-羟基喹啉溶液，调节该溶液的pH在1～10之间，得到A溶液；其次，将光洁的金属基体B浸入溶液A中进行电化学聚合，控制溶液温度在0～45℃之间，使用循环伏安法、计时电流法或者恒电位电化学法进行电沉积聚8-羟基喹啉膜。

本发明的有益效果是：(1)方法简单，整个流程所需时间短，合成条件可以在常态下进行，因此成本低廉，具有显著的经济效益；(2)聚合物涂层合成和使用过程中皆不存在致癌物质，具有良好的环境效益；(3)使用循环伏安法、计时电流法或者恒电位电化学法进行电沉积聚8-羟基喹啉膜可以形成均匀、致密的涂层，有效提高金属的耐蚀性，具有良好的运用前景。

附图说明

图1为未处理的镀镍工件(1)和电沉积聚8-羟基喹啉复合涂层的镀镍工件(2)在电子扫描显微镜下观察到的表面形貌

图2为未处理的镀镍工件(1)和电沉积聚8-羟基喹啉复合涂层的镀镍工件(2)的塔菲尔测试曲线

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步阐述

实施例1：

取一定量的8-羟基喹啉、苯丙乳液，和氢氧化钠配制成0.008mol/L的8-羟基喹啉溶液(苯丙乳液质量分数为1％)，调节该溶液的pH在为9，得到A溶液；将金属投入到8％的酸溶液中浸泡5min除锈，使用去离子水进行水洗，再投入到1％的氢氧化钠溶液中浸泡2min除油，去离子水洗后吹干，得到基体B；将基体B浸入溶液A中进行电化学聚合，在室温下进行，使用循环伏安法，从-0.2V扫描到0.6V，扫描速度为50mv/s，扫描圈数为8。

实施例2：

取一定量的8-羟基喹啉、苯丙乳液，和醋酸配制成0.005mol/L的8-羟基喹啉溶液(苯丙乳液质量分数为5％)，调节该溶液的pH在为2，得到A溶液；将金属投入到5％的酸溶液中浸泡5min除锈，使用蒸馏水进行水洗，再投入到5％的氢氧化钠溶液中浸泡5min除油，去离子水洗后吹干，得到基体B；将基体B浸入溶液A中进行电化学聚合，在室温下进行，使用计时电流法，正阶跃电位0.8V，负阶跃电位-0.06V，正阶跃时间1s，负阶跃时间1s，重复次数20次。

实施例3：

取一定量的8-羟基喹啉、苯丙乳液，和氢氧化钠配制成0.003mol/L的8-羟基喹啉溶液(苯丙乳液质量分数为1％)，调节该溶液的pH在为10，得到A溶液；将金属投入到4％的酸溶液中浸泡3min除锈，使用蒸馏水进行水洗，再投入到5％的氢氧化钠溶液中浸泡3min除油，去离子水洗后吹干，得到基体B；将基体B浸入溶液A中进行电化学聚合，在室温下进行，使用恒电位法，电压为0.5V，聚合时间：50s。