【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于表面涂层，特别涉及一种超疏水磷酸盐化学转化膜、化学转化膜处理剂及制备方法。
技术介绍
1、镁合金密度低，比强度高，是目前装备制造业轻量化发展的理想材料，在航空、航天、高铁和汽车等行业有着广泛的应用前景。然而，镁及镁合金较差的耐蚀性严重制约了其在重大装备上的应用。腐蚀问题不解决，根本无法发挥镁合金的轻量化优势。因此，加强镁合金的腐蚀防护，采用可靠的表面防护技术是突破镁合金应用瓶颈的关键。化学转化工艺简单、效率高、成本低，备受工业生产青睐。在化学转化工艺中，铬酸盐化学转化技术成熟，但转化液中cr(ⅵ)有毒，对环境污染较大，因此目前镁合金的化学转化正向无铬化方向发展。近年来，磷酸盐化学转化膜(pcc)由于具有绿色环保的优点而受到越来越多的关注，并被广泛应用于镁合金的表面防护。pcc膜层能使金属表面由活化态转变为钝化态，抑制腐蚀微电池的形成，从而起到一定的防护作用。然而，当pcc膜处在潮湿或含有卤素离子的环境中时，其防护效果往往差强人意。并且由于材料性质和工艺特征的共同影响导致pcc膜层中往往分布有大量的缺陷和裂纹，这使其腐蚀防护性和耐久性大打折扣。因此，提高pcc膜层的腐蚀防护性能迫在眉睫。
2、目前，关于改善pcc膜层防护性能的研究思路主要是通过优化转化液成分和转化工艺来制备得到相对致密均匀的膜层。尽管通过优化pcc制备工艺可以一定程度改善pcc膜的质量，提升其耐蚀性能，但是改善效果十分有限。这是由于pcc在成膜过程的缺陷形成是不可避免的：(1)成膜过程中析氢难以避免。化学转化膜的形成必然依赖于镁合金基体反
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种超疏水磷酸盐化学转化膜及其制备方法，利用植酸(pa)与壳聚糖(cs)的交联作用并结合仿生超疏水技术在镁合金表面制备了具有良好耐蚀性的超疏水磷酸盐转化膜。相比于传统的磷酸盐化学转化膜，本专利技术提供的转化膜更加致密，同时由于其具有超疏水性能，耐蚀性和耐久性大幅提高；此外，所用原料安全易得，绿色环保，在工业生产中具有潜在的应用价值。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，一种超疏水磷酸盐化学转化膜，包括预处理剂、化学转化剂和低表面能修饰剂；
4、预处理剂包括：20-50g/l nh4h2po4、20-40g/l mnso4·h2o、0.5-2g/l nano3；
5、化学转化剂包括a溶液和b溶液，a溶液包括3-30g/l植酸、2-20g/l edta四钠和10-30g/l na3po4·12h2o，溶剂为水；b溶液为0.3wt％～0.8wt％壳聚糖溶液，ph为4～6，溶剂为水；
6、低表面能修饰剂为0.5％-5％体积浓度的hdtms的乙醇/水溶液。
7、第二方面，一种超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法，包括：
8、将准备好的镁合金件浸入预处理剂中进行预处理，预处理结束后取出吹干；所述预处理剂包括：20-50g/l nh4h2po4、20-40g/l mnso4·h2o、0.5-2g/l nano3；
9、将预处理后的镁合金件先浸入a溶液中，浸渍后用去离子水冲洗干净；然后将清洗干净后的镁合金件浸入b溶液中，浸渍后用去离子水冲洗干净，制备化学转化膜；其中，a溶液包括3-30g/l植酸、2-20g/l edta四钠和10-30g/lna3po4·12h2o，溶剂为水；b溶液为0.3wt％～0.8wt％壳聚糖溶液，溶剂为水；
10、将经过化学转化处理后的镁合金件浸渍于低表面能修饰剂中进行表面疏水性处理，处理完成后，取出烘干，得到带超疏水磷酸盐化学转化膜的镁合金件。
11、结合第二方面，所述将准备好的镁合金件浸入预处理剂中进行预处理的步骤中，处理温度为50～80℃，处理时间5～10min。
12、结合第二方面，所述制备化学转化膜的步骤中，镁合金件在a溶液中的浸渍时间为0.5-5min，在b溶液中的浸渍时间为2-8min。
13、结合第二方面，所述制备化学转化膜的步骤中，以镁合金件依次在a溶液、b溶液的浸渍过程为1个循环，整个制备过程包括1-5个循环。
14、结合第二方面，所述将经过化学转化处理后的镁合金件浸渍于低表面能修饰剂中进行表面疏水性处理的步骤中，所述低表面能修饰剂为0.5％-5％体积浓度的hdtms的乙醇/水溶液；处理时间为2-10h。
15、结合第二方面，所述取出烘干的步骤中，烘干温度为50-80℃。
16、第三方面，一种超疏水磷酸盐化学转化膜，通过第二方面所述的超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法制得，膜层的厚度为5-20μm。
17、根据本专利技术提供的一种超疏水磷酸盐化学转化膜、化学转化膜处理剂及制备方法，具有以下有益效果：
18、(1)本专利技术提供的一种超疏水磷酸盐化学转化膜及其制备方法，相比于传统的磷酸盐化学转化体系，采用植酸与壳聚糖的交联作用，能够有效提高转化膜的致密性。传统磷酸盐化学转化膜的形成依赖于镁合金基体与转化液之间反应失电子产生氢气使界面ph升高而诱发沉积，成膜过程析氢难以避免，而析氢又不可避免的会造成膜层缺陷的形成。相比之下，本专利技术所制备的转化膜不依赖于界面ph的升高来诱导沉积，而是通过植酸分子中的六个带负电的磷酸根基团与壳聚糖分子间的交联作用在镁合金表面制备转化膜，因此可避免析氢导致的膜层缺陷，提高膜层质量。
19、(2)本专利技术提供的一种超疏水磷酸盐化学转化膜及其制备方法，通过对化学转化膜进行低表面能修饰，大大提高了膜层对腐蚀性介质的物理屏障性能，成功解决了传统磷酸盐转化膜耐蚀性能偏低的弊端；
20、(3)本专利技术提供的一种超疏水磷酸盐化学转化膜及其制备方法，使用的植酸和壳聚糖均为环境友好的天然化合物，绿色无毒，原料易得，安全环保；此外，在低表面能修饰过程使用的是hdtms而非传统的氟硅烷，环境友好，成本更低。
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1.一种超疏水磷酸盐化学转化膜处理剂，其特征在于，包括预处理剂、化学转化剂和低表面能修饰剂；
2.一种超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法，其特征在于，所述将准备好的镁合金件浸入预处理剂中进行预处理的步骤中，处理温度为50～80℃，处理时间5～10min。
4.根据权利要求2所述的超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法，其特征在于，所述制备化学转化膜的步骤中，镁合金件在A溶液中的浸渍时间为0.5-5min，在B溶液中的浸渍时间为2-8min。
5.根据权利要求2所述的超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法，其特征在于，所述制备化学转化膜的步骤中，以镁合金件依次在A溶液、B溶液的浸渍过程为1个循环，整个制备过程包括1-5个循环。
6.根据权利要求2所述的超疏水磷酸盐化学转化膜的制备方法，其特征在于，所述将经过化学转化处理后的镁合金件浸渍于低表面能修饰剂中进行表面疏水性处理的步骤中，所述低表面能修饰剂为0.5％-5％体积浓度的HDTMS的乙醇/水溶液。
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