[发明专利]一种防腐多层薄膜材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜材料技术领域，特别涉及到一种防腐多层薄膜材料的制备方法。

背景技术

1991年，法国特拉斯.博斯卡大学的Decher首先提出由带正电的聚合物和带负电的聚合物组成两层薄膜材料的设想，由于静电的作用，在一层材料上添加另外一层材料非常容易，此后，多层薄膜的研究工作进展很快。通常，研究人员将带负电的天然衬材如玻璃片等，浸入含有大分子的带正电物质的溶液，然后冲洗、干燥，再采用含有带负电物质的溶液，不断重复上述过程，每一次产生的薄膜材料厚度仅有几纳米或更薄。由于多层薄膜材料的制造可采用重复性工艺，人们可利用机器人来完成，因此这种自动化工艺很容易实现商业化。多层薄膜材料已成为新材料领域中一支新军。所谓多层薄膜材料，就是在一层厚度只有纳米级的材料上，再铺上一层或多层性质不同的其他薄层材料，最后形成多层固态涂层。由于各层材料的电、磁及化学性质各不相同，多层薄膜材料会用有一些奇异的特性。目前，这种制造工艺简单的新型材料正受到各国关注，已从实验室研究进入商业化阶段，可以广泛应用于防腐涂层、燃料电池及生物医学移植等领域。目前，研究人员已经或即将开发的多层薄膜材料主要有以下几种：①制造具有珍珠母强度的材料。②新型防腐蚀材料。③可使燃料电池在高温条件下工作的多层薄膜材料。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种防腐多层薄膜材料的制备方法，该工艺利用稳压恒流、阳离子交换、旋涂法等技术将多种功能性溶液组分涂基底上，通过卤钨灯管热源形成的热场退火处理得到防腐多层薄膜材料。制备而成的防腐多层薄膜材料，其制作工艺简单、质地轻薄、具有优越的磁性能和电性能，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种防腐多层薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将石墨、氧化硅、醋酸乙烯酯、聚酰亚胺、硝酸铜按照质量比7: 2:6:9:13混合，加入高速球磨机中球磨5-6h,然后将上述粉末与富马酸按照质量比3:17的比例混合，搅拌均匀后进行超声分散，得到表层溶液；

（2）将步骤（1）的表层溶液采用稳压、恒流氧化法在二氧化硅基底上制备多孔纳米层；

（3）将步骤（2）的多孔纳米层薄膜进入阳离子交换池，对表层富集金属镍表层；

（4）利用旋涂法在步骤（3）的薄膜表层涂覆环氧乙烷和低密度聚乙烯混合物表层，旋转速度为500-600转/分钟；

（5）沉积后的薄膜放入卤钨灯管热源形成的热场内进行退火处理，即得成品。

优选地，所述步骤（1）中的高速球墨参数为球料比75:39，球磨速度为1200转/分钟。

优选地，所述步骤（1）中的超声功率为250KW，超声时间为5h。

优选地，所述步骤（2）中的稳压、恒流氧化法的电流密度为25-30mA/cm²，氧化时间为3h。

优选地，所述步骤（3）中的阳离子交换池中镍离子的浓度为2.2μM。

优选地，所述步骤（5）中的退火处理参数为卤钨灯管热源区的退火时间为5min，退火温度维持在600-650℃。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明的防腐多层薄膜材料的制备方法利用稳压恒流、阳离子交换、旋涂法等技术将多种功能性溶液组分涂基底上，通过卤钨灯管热源形成的热场退火处理得到防腐多层薄膜材料。制备而成的防腐多层薄膜材料，其制作工艺简单、质地轻薄、具有优越的磁性能和电性能，具有较好的应用前景。

（2）本发明的防腐多层薄膜材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

（1）将石墨、氧化硅、醋酸乙烯酯、聚酰亚胺、硝酸铜按照质量比7: 2:6:9:13混合，加入高速球磨机中球磨5h, 高速球墨参数为球料比75:39，球磨速度为1200转/分钟，然后将上述粉末与富马酸按照质量比3:17的比例混合，搅拌均匀后进行超声分散，超声功率为250KW，超声时间为5h，得到表层溶液；

（2）将步骤（1）的表层溶液采用稳压、恒流氧化法在二氧化硅基底上制备多孔纳米层，电流密度为25mA/cm²，氧化时间为3h；

（3）将步骤（2）的多孔纳米层薄膜进入阳离子交换池，阳离子交换池中镍离子的浓度为2.2μM，对表层富集金属镍表层；