[发明专利]耐酸碱耐氧化涂层的制备方法、具有耐酸碱耐氧化涂层的材料及应用

说明书

本发明公开了耐酸碱耐氧化涂层的制备方法、具有耐酸碱耐氧化涂层的材料及应用，涉及材料表面改性领域。耐酸碱耐氧化涂层的制备方法包括如下步骤：将具有第一涂层的基材在改性液中反应；其中，第一涂层由儿茶酚或植物多酚在基材表面自聚合形成，改性液中包括用于将第一涂层解离的强碱和用于与解离后的产物原位迅速进行加成聚合的第一多胺类分子。具有耐酸碱耐氧化涂层的材料包括基材和沉积在基材上的酚胺聚合涂层，其中，酚胺聚合涂层表面暴露有伯胺基。利用第一多胺类分子的胺基与第一涂层中的分子进行共价键的交联，提高材料的耐酸碱、耐氧化和耐磨损性能，同时伯胺基的引入便于后续表面接枝功能分子，可以在制备抗腐蚀抗氧化材料中得到应用。

技术领域

本发明涉及材料表面改性领域，且特别涉及耐酸碱耐氧化涂层的制备方法、具有耐酸碱耐氧化涂层的材料及应用。

背景技术

材料表面进行涂层修饰在现代化学，生物学和材料科学以及应用科学，工程和技术中发挥着重要作用。目前基于分子自聚合及自组装原理形成的多酚或酚胺类涂层因具有能够在几乎所有表面黏附的特性而被广泛应用于材料表面改性，然而该涂层存在在强碱、强盐及强氧化环境中易被腐蚀、涂层自身强度较低、磨损稳定性相对较低等缺陷。

因而，磨损及腐蚀限制该涂层在严苛条件或特定生理条件下长时间使用，此外，多酚或酚胺自聚合涂层中的基团种类单一，表面能够固定的功能分子有限，也较为单一，从而限制了该涂层接枝功能分子的应用范畴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐碱耐氧化涂层的制备方法，旨在通过共价交联的方式在将多酚或酚胺类涂层中的物理键转化为共价键，在保证涂层粘附性能的同时提高涂层的耐酸碱耐氧化性能。

本发明的另一目的在于提供一种具有耐酸碱耐氧化涂层的材料，其具有很好的耐酸碱、耐氧化和耐磨损性能，适合于推广应用。

本发明的第三目的在于提供具有耐酸碱耐氧化涂层的材料在制备抗腐蚀抗氧化材料中的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种耐酸碱耐氧化涂层的制备方法，包括如下步骤：

将具有第一涂层的基材在改性液中反应，在基材上形成耐酸碱耐氧化涂层；

其中，第一涂层为多酚或酚胺涂层，改性液中包括用于将第一涂层解离的第一成分和用于与解离产物进行原位加成聚合的第二成分；

优选地，第二成分具有功能基团；

优选地，第一成分为强碱，第二成分为第一多胺类分子；

优选地，改性液的pH值为11-14。

本发明还提出一种具有耐酸碱耐氧化涂层的材料，包括基材和耐酸碱耐氧化涂层，耐酸碱耐氧化涂层由上述制备方法制备而得。

本发明还提出上述具有耐酸碱耐氧化涂层的材料在制备抗腐蚀抗氧化材料中的应用。

本发明实施例提供一种耐酸碱耐氧化涂层的制备方法的有益效果是：其通过将沉积有多酚或酚胺涂层的基材进行改性，利用第一成分将第一涂层解离成单体或者低聚物，然后利用第二成分与解离单体或低聚物原位进行迅速的加成聚合。这样，通过调控反应条件，在不改变涂层粘附特性的同时，消除掉涂层中的物理键，引入共价键，提高材料的耐酸碱、耐氧化和耐磨损性能。

本发明还提供了一种具有耐酸碱耐氧化涂层的材料，包括基材和耐酸碱耐氧化涂层，耐酸碱耐氧化涂层由上述制备方法制备而得，具备很好的耐酸碱、耐氧化和耐磨损性能可以在制备抗腐蚀抗氧化材料中得到应用。

附图说明