镁合金基体表面防腐用有机硅溶胶-凝胶涂层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种镁合金基体表面防腐用有机硅溶胶-凝胶涂层的制备方法。该方法采用烷氧基硅烷为前躯体，以金属铈的盐类化合物和/或金属镧的盐类化合物作为催化剂，通过水解-缩合反应得到有机硅溶胶-凝胶涂层。实验证实，与常用的酸性催化剂相比，本发明专利技术提供的催化剂不但对烷氧基硅烷具有高的催化水解能力，并且本身具有减缓金属腐蚀的作用，因此用该催化剂制得的有机硅溶胶-凝胶涂层比传统的酸催化制得的有机硅溶胶-凝胶涂层能为镁合金提供更好的防腐蚀效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属表面处理
，具体涉及一种。
技术介绍
镁合金具以低密度而著称，被认为是汽车工业等领域中铝合金及有色金属的优秀的替代品。然而，镁合金的化学性质活泼，不像铝合金能够在表面形成致密的钝化层，因此其耐腐蚀性非常差，极大地限制了其实际应用。为了提高镁合金的服役寿命，常常采用在镁合金基体表面制备涂层，以及对镁合金基体进行微弧氧化等方法进行保护。近年来，有机硅溶胶-凝胶涂层因具有优异的耐热、力学性能、抗腐蚀性能以及与金属基体具有优良的结合力而备受关注。有机硅溶胶-凝胶涂层一般采用烷氧基硅烷为前躯体，在水解催化剂存在条件下，通过前驱体的水解-缩合反应而制得，在该过程中水解反应与缩合反应同时发生，其反应方程如下:权利要求1.，采用烷氧基硅烷为前躯体，将前驱体、有机溶剂与水解催化剂均匀混合后得到烷氧基硅烷水解防腐液；将该防腐液涂抹、喷雾或旋涂在镁合金基体表面后进行加热处理，待干燥后得到有机硅溶胶-凝胶涂层，或者将镁合金基体浸溃在该防腐液中一定时间，取出后进行加热处理，待干燥后得到有机硅溶胶-凝胶涂层；其特征是所述的催化剂是金属铈的盐类化合物和/或金属镧的盐类化合物，所述的金属铈的盐类化合物中铈离子呈三价阳离子和/或四价阳离子。2.根据权利要求I所述的，其特征是所述的金属铈的盐类化合物包括CeCl3、Ce (NO3) 3、Ce2 (SO4) 3、Ce (SO4) 2中的一种或多种。3.根据权利要求I所述的，其特征是所述的金属镧的盐类化合物包括LaCl3、La (NO3) 3、La2 (SO4)中的一种或多种。4.根据权利要求I所述的，其特征是所述的烷氧基硅烷是指分子中至少有一个Si-OR单元的有机硅化合物及其混合物，其中 R 为 CH3-、CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, -CH (CH3)2 中的一种。5.根据权利要求I所述的，其特征是所述的烧氧基娃烧包括四甲氧基娃烧、甲基二甲基氧娃烧、乙稀基二甲氧基、丙基二甲氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧、十二烧基二甲氧基娃烧、疏基丙基二甲氧基娃烧、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、烷氧基硅烷为四乙氧基硅烷、甲基三乙基氧硅烷、乙烯基三乙氧基、丙基三乙氧基娃烧、苯基二乙氧基娃烧、十二烧基二乙氧基娃烧、疏基丙基二乙氧基娃烧、甲基丙稀酸氧基丙基二乙氧基娃烧、环氧丙氧基丙基二乙氧基娃烧、二甲基二乙氧基娃烧中的至少一种。6.根据权利要求I所述的，其特征是所述的有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二甘醇二甲醚、1，3-二氧杂环戊烷、二氧六环、四氢呋喃、丙酮、乙腈、N，N-2甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或多种的混合物。7.根据权利要求I至6中任一权利要求所述的，其特征是所述的催化剂质量占烷氧基硅烷质量的10_6 O. 1，优选为1(Γ5 1(Γ2。8.根据权利要求I至6中任一权利要求所述的，其特征是将前驱体、有机溶剂与水解催化剂在温度为20°C 150°C条件下均匀混合后得到烷氧基硅烷水解防腐液，优选温度为25°C 100°C。9.根据权利要求I至6中任一权利要求所述的，其特征是所述的加热温度为35°C 200°C，优选为50 150°C。10.根据权利要求I至6中任一权利要求所述的，其特征是所述的加热时间为10分钟 180分钟，优选30分钟 90分钟。全文摘要本专利技术提供了一种。该方法采用烷氧基硅烷为前躯体，以金属铈的盐类化合物和/或金属镧的盐类化合物作为催化剂，通过水解-缩合反应得到有机硅溶胶-凝胶涂层。实验证实，与常用的酸性催化剂相比，本专利技术提供的催化剂不但对烷氧基硅烷具有高的催化水解能力，并且本身具有减缓金属腐蚀的作用，因此用该催化剂制得的有机硅溶胶-凝胶涂层比传统的酸催化制得的有机硅溶胶-凝胶涂层能为镁合金提供更好的防腐蚀效果。文档编号C09D5/08GK103254762SQ20131004168公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日专利技术者彭叔森, 乌学东, 曾志翔, 彭立明, 曹慧军, 吴斌 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
镁合金基体表面防腐用有机硅溶胶?凝胶涂层的制备方法，采用烷氧基硅烷为前躯体，将前驱体、有机溶剂与水解催化剂均匀混合后得到烷氧基硅烷水解防腐液；将该防腐液涂抹、喷雾或旋涂在镁合金基体表面后进行加热处理，待干燥后得到有机硅溶胶?凝胶涂层，或者将镁合金基体浸渍在该防腐液中一定时间，取出后进行加热处理，待干燥后得到有机硅溶胶?凝胶涂层；其特征是：所述的催化剂是金属铈的盐类化合物和/或金属镧的盐类化合物，所述的金属铈的盐类化合物中铈离子呈三价阳离子和/或四价阳离子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭叔森，乌学东，曾志翔，彭立明，曹慧军，吴斌，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：