一种具有腐蚀预警作用的复合型?；つぜ捌渲票阜椒?

文档序号：37857819发布日期：2024-05-07 19:31阅读：17来源：国知局
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一种具有腐蚀预警作用的复合型?；つぜ捌渲票阜椒? /><br/><p>本发明属于腐蚀与防护领域，具体涉及一种具有腐蚀预警作用的复合型?；つぜ捌渲票阜椒?。</p><p><br/><b>背景技术：</b><br/></p><p>1、构建防护涂层是金属腐蚀防护领域的常用手段。目前涂层的防护作用主要基于涂层自身的屏蔽性能，涂层将腐蚀介质与金属隔离，从而破坏了腐蚀发生的必要条件。但是传统的涂层在使用过程中面临着诸多问题，如涂层服役状况无法直观评估、涂层局部破损可能导致防护效果的彻底失效，以及在维护时带来的人力和物力等附加成本的问题。</p><p>2、在有机树脂涂层中添加缓蚀剂是增加涂层耐蚀性的有效手段，但是传统的添加方式，如直接将缓蚀剂加入涂层中存在着缓蚀剂作用时间短，不能长效应用的问题，因此常选择采用添加包覆缓蚀剂的纳米容器以实现缓蚀剂的长期释放。</p><p>3、此外，缓蚀剂在涂层中掺杂会面临以下问题，例如分散稳定性差、分布不均匀，与涂层相容性差等问题，导致包覆缓蚀剂的纳米容器在涂层中难以产生防腐蚀作用。为了解决这一问题，将智能纳米容器薄膜化，利用其空间结构构筑连续的防护膜层是一个有效的解决方案。这将使涂层最大程度地利用纳米容器材料对缓蚀剂的负载特性，又可以为基材提供物理屏蔽作用。金属有机骨架材料(mofs)由于其拥有高的永久孔隙率、多功能可调的结构，可以可控地形成具有缓蚀剂负载功能的连续防护膜层，成为目前的研究热点，但此类薄膜的制备及使用还需要解决界面结合力差、易脱落等问题。在此背景下，设计开发一种具有较强界面结合力，同时具备优秀缓蚀剂负载和物理阻隔性能的防护膜层具有较大实用价值。</p><br/><p><b>技术实现思路</b></p><p>1、基于上述技术背景，本发明的主要目的在于提供一种具有腐蚀预警作用的复合型?；つぜ捌渲票阜椒?，以克服现有技术中的不足。</p><p>2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：</p><p>3、本发明第一方面在于提供一种具有腐蚀预警作用的复合型?；つ?，按照?；つさ耐扛菜承?，所述?；つぷ韵露弦来伟ɑ诮鹗粞趸锏母春夏げ?、金属有机骨架材料膜层和有机硅凝胶膜层，其中，</p><p>4、基于金属氧化物的复合膜层的制备原料包括锌盐、乙二醇甲醚、乙醇胺和六次甲基四胺；</p><p>5、金属有机骨架材料膜层中负载缓蚀剂，金属有机骨架材料膜层的制备原料包括金属有机骨架的有机配体、缓蚀剂和甲酸钠；</p><p>6、有机硅凝胶膜层的制备原料包括溶液1和溶液2，溶液1由水、乙醇和有机硅烷制得，溶液2由乙醇、乙酰乙酸乙酯和硅酸四乙酯制得。</p><p>7、优选地，所述锌盐选自乙酸锌、硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、溴化锌和碘化锌中的一种或几种；和/或，</p><p>8、所述金属有机骨架的有机配体选自2,5-呋喃二甲酸、对苯二甲酸、1,3,5-均苯三甲酸和2-甲基咪唑中的一种或几种；和/或</p><p>9、所述缓蚀剂选自8-羟基喹啉、苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和香豆素中的一种或几种；和/或，</p><p>10、所述有机硅烷选自氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n,n-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。</p><p>11、优选地，所述锌盐、乙二醇甲醚和乙醇胺的质量比为1：(4～15)：(0.2～0.7)；和/或，</p><p>12、所述锌盐和六次甲基四胺的质量比为1：(0.4～0.7)；和/或，</p><p>13、所述金属有机骨架的有机配体、缓蚀剂和甲酸钠的质量比为(10～65)：1：(2～30)；和/或，</p><p>14、溶液1和溶液2的体积比为(1～3):1；和/或，</p><p>15、所述水、乙醇和有机硅烷的体积比为1：(1～4)：(1～4)；和/或，</p><p>16、所述乙醇、乙酰乙酸乙酯和硅酸四乙酯的体积比为(1～5)：1：(1～4)。</p><p>17、本发明第二方面在于提供一种具有腐蚀预警作用的复合型?；つさ闹票阜椒?，所述制备方法包括以下步骤：</p><p>18、步骤1、将锌盐、乙二醇甲醚和乙醇胺加入水中，搅拌均匀后经陈化，得到氧化锌溶胶；</p><p>19、步骤2、将氧化锌溶胶浸涂至基材表面，然后进行热处理，得到有氧化锌涂层的样品；</p><p>20、步骤3、将锌盐和六次甲基四胺加入水中搅拌均匀，得到纳米棒生长液，将有氧化锌涂层的样品置于纳米棒生长液中，得到有氧化锌纳米棒阵列膜层的样品；</p><p>21、步骤4、将金属有机骨架的有机配体、缓蚀剂和甲酸钠加入水中搅拌均匀，得到金属有机骨架生长液，将有氧化锌纳米棒阵列膜层的样品置于金属有机骨架生长液中，得到负载金属有机骨架的样品；</p><p>22、步骤5、将水、乙醇和有机硅烷混合均匀，得到溶液1，将乙醇、乙酰乙酸乙酯和硅酸四乙酯搅拌均匀，调节ph后得到溶液2，将溶液2加入溶液1中搅拌后陈化，得到硅烷溶胶；</p><p>23、步骤6、将硅烷溶胶喷涂在负载金属有机骨架的样品上，干燥后即得到具有腐蚀预警作用的复合型?；つ?。</p><p>24、优选地，将锌盐和乙二醇甲醚置于水中搅拌均匀至溶液澄清，然后加入乙醇胺于50～80℃、400～800rpm的搅拌速度下反应10～60min，然后陈化20～30h。</p><p>25、优选地，步骤2中，采用浸渍提拉法将氧化锌溶胶浸涂至基材表面，浸渍提拉速率为40～90mm/min；和/或，</p><p>26、浸渍提拉两次，每次的浸渍时间为3～8min；和/或，</p><p>27、第一次浸渍提拉后于40～70℃烘干45～75min；和/或，</p><p>28、第二次浸渍提拉后进行热处理，热处理采用梯度升温的方式进行，以0.5℃/min～2.5℃/min的升温速率升温至200～600℃，升高至最高温度后保温100～300min。</p><p>29、优选地，步骤3中，将有氧化锌涂层的样品置于纳米棒生长液中升温至80～200℃保温4～7h。</p><p>30、优选地，步骤4中，将有氧化锌纳米棒阵列膜层的样品置于金属有机骨架生长液中升温至50～100℃保温3～40min。</p><p>31、优选地，步骤5中，将水、乙醇和有机硅烷混合于300～700rpm搅拌10～60min；和/或，</p><p>32、将乙醇、乙酰乙酸乙酯和硅酸四乙酯于300～700rpm搅拌1h；和/或，</p><p>33、将溶液2加入溶液1中于500～900rpm搅拌24h。</p><p>34、优选地，步骤6中，硅烷溶胶的喷涂压力为3～10kpa；和/或，</p><p>35、所述干燥的温度为60～120℃。</p><p>36、本发明第二方面在于提供一种由本发明第一方面所述具有腐蚀预警作用的复合型?；つさ闹票阜椒ㄖ频玫木哂懈丛ぞ饔玫谋；つげ?。</p><p>37、本发明所具有的有益效果：</p><p>38、(1)本发明制得的具有腐蚀预警作用的?；つげ阒械幕诮鹗粞趸锏母春夏げ?、金属有机骨架材料膜层、缓蚀剂和有机硅凝胶膜层具有协同缓蚀的作用，有机硅凝胶膜层和金属有机骨架材料膜层可对腐蚀介质起到物理阻隔，负载在金属有机骨架材料膜层中的缓蚀剂和基于金属氧化物的复合膜层则通过化学作用，在膜层被腐蚀的区域起到防腐效果。此外，喷涂在金属有机骨架材料膜层表面的有机硅凝胶膜层可封闭金属有机骨架膜层的表面缺陷，同时解决金属有机骨架膜层结合力差、易脱落的问题。</p><p>39、(2)本发明制得的具有腐蚀预警作用的?；つげ憷糜谢枘憾宰贤夤獾纳⑸?、氧化锌的光致发光性能，在不添加其它荧光物质的前提下实现了分层预警的效果，该?；つげ阍诨谋桓粗澳芄辉谧贤夤庀露员；つげ愕乃鹕饲榭鲋惫酃鄄?，由于不添加荧光物质，更绿色环保、环境友好。</p><p>40、(3)本发明制得的具有腐蚀预警作用的?；つげ愫穸缺?，减少了因膜层过厚而带来的不利影响，如膜厚易导致在加工过程中出现流挂、开裂、分层、起皱、增加干燥时间、固化不当等现象。</p><p>41、(4)本发明所述?；つげ愕闹票阜椒虻?，制备条件温和，成本低。</p> </div> </div> <div class=
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  • 技术研发人员：张优,张哲,徐晨凯,曾冬梅,文陈,邹敏敏,靳宇,张婷,陈飞
  • 技术所有人：北京石油化工学院
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