專利名稱：一種端環氧基倍半硅氧烷/二氧化鈦納米防腐保護膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種主要用于金屬表面、工藝品及高檔家具表面的有 機-無機雜化納米防腐保護膜，屬于化工領域。
背景技術：
近年來，有機-無機雜化納米材料已開始成為國內外復合材料研究領 域的熱點和前沿課題。該材料被國外稱為新一代主導材料。傳統制備納米復合材料的過程 如下首先利用溶膠-凝膠法制備納米凝膠顆粒，然后將凝膠干燥、燒結、研磨成粉，最后用 機械或物理的方法將納米顆粒(粉末)摻混到本體中，形成復合納米材料。這種合成工藝 不僅過程復雜，而且納米顆粒在體系中有團聚現象，分散度較差等不足，致使由該材料制成 的保護膜防腐性能較差。

發明內容
本發明的目的是針對現有保護膜防止各類腐蝕性能較差和不足，向人 們提供一種性能好、制作工藝簡單、具有超防酸、堿、鹽、水、煙霧、電化學腐蝕等功能的保護 膜。可應用于軍民用航天航海精密設備、儀器、儀表、汽車外殼、文物、高級藝術品、高檔家具寸。有機-無機雜化納米防腐保護膜主要是按照下述原料配比及方法制得第一 步，利用溶膠-凝膠法水解縮合3- ，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與鈦酸四丁酯/ 正硅酸四乙酯的混合物(其中，鈦酸四丁酯占5 30%的混合物重量百分比，正硅酸四 乙酯占15 %的混合物重量百分比)，合成穩定的含有二氧化鈦/ 二氧化硅的倍半硅氧 烷Ti02-Si02-SS0。此步合成條件稀釋溶劑為乙醇，稀釋比例為乙醇混合物=1.6 3 1 ；催化劑用甲酸 HCOOH 和水 H2O, HCOOH Si = 0. 001 0. 01 1，H2O Si = 1 3 1;合成溫度為25 70°C ；反應持續過程中，用凝膠色譜測其平均分子量，以確 定生成了 Ti02-Si02-SS0。第二步，向TiO2-SiO2-SSO溶液體系中加入稀釋溶劑乙醇，稀 釋比例為乙醇TiO2-SiO2-SSO = 3 6 1，再加入活性交聯劑己二胺EDA，摩爾比為 TiO2-SiO2-SSO EDA = 2 1 ；根據著膜物的大小形狀采用浸涂、噴涂或刷涂的涂膜法。著 膜后在80 150°C溫度條件下，固化1 M小時，即可形成網狀的有機-無機雜化納米防 腐保護膜。本發明的特點在于該保護膜的配方科學，合成方法簡單，具有良好的防腐、保護及 裝飾作用，可適用于軍民、高科技等多項領域，利用現有簡單化工設備即可投產，成本低，易 于推廣。
具體實施例方式實施例1 適用于小型物體，采用浸涂法。第一步，3- (2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與鈦酸四丁酯/正硅酸四乙酯的混 合物，所述混合物中鈦酸四丁酯的重量百分比為5 30%，正硅酸四乙酯的重量百分比為 15%，用乙醇稀釋，稀釋比例為乙醇混合物=3 1 ；加催化劑HCOOH和H2O, HCOOH Si =0.01 LH2O Si = 3 1 ；合成溫度在30°C ；反應持續過程中，用凝膠色譜測其平均 分子量，達到1338時，停止反應。此時合成了含有二氧化鈦/ 二氧化硅的3- ，3-環氧丙 氧)丙基倍半硅氧烷TiO2-SiO2-SSO粘稠液，以上過程為溶膠-凝膠水解縮合法；
第二步，涂膜時，向TiO2-SiO2-SSO溶液體系中加入乙醇稀釋溶劑，稀釋比例為乙 醇TiO2-SiO2-SSO = 3 1，再加入固化劑 EDA，摩爾比為 TiO2-SiO2-SSO EDA = 2 1 ； 把小型物體浸入TiO2-SiO2-SSCVEDA溶液體系進行成膜，浸入/浸出速度為27cm/min ；加溫 固化，固化溫度和時間首先80°C固化4小時，然后120°C固化2小時，最后150°C固化1小 時，固化后即可形成網狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。實施例2 適用于中型物體，采用刷涂法。第一步同實施例1 ；第二步，刷涂時，向TiO2-SiO2-SSO溶液體系中加稀釋劑乙醇，稀釋比例為乙 醇TiO2-SiO2-SSO = 4 1，再加 EDA，摩爾比為 TiO2-SiO2-SSO EDA = 2 1 ；刷涂后力口 溫固化，固化溫度和時間首先80°C固化12小時，然后120°C固化1小時，固化后即可形成 網狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。實施例3 適用于大型物體，采用噴涂法。第一步同實施例1 ；第二步，噴膜時，向TiO2-SiO2-SSO溶液體系中加入稀釋劑乙醇，稀釋比例為乙 醇TiO2-SiO2-SSO = 6 1，再加 EDA，摩爾比為 TiO2-SiO2-SSO EDA = 2 1 ；第一次噴 涂后，室溫固化4小時；第二次噴涂后加溫固化，固化溫度和時間首先80°C固化12小時， 然后120°C固化1小時，固化后即可形成網狀的有機-無機雜化納米防腐保護膜。
權利要求
1.一種有機-無機雜化納米防腐保護膜，其特征在于該保護膜是按照下述原料 配比及方法制得第一步，利用溶膠-凝膠法水解縮合3- ，3-環氧丙氧)丙基三甲氧 基硅烷與鈦酸四丁酯、正硅酸四乙酯的混合物，所述混合物中鈦酸四丁酯的重量百分比 為5 30%，正硅酸四乙酯的重量百分比為15%，合成穩定的含有二氧化鈦/ 二氧化 硅的倍半硅氧烷TiO2-SiO2-SSO;此步合成條件稀釋溶劑為乙醇，稀釋比例為乙醇混 合物=1.6 6 1，催化劑用甲酸 HCOOH 和水 H2O, HCOOH Si = 0. 001 0. 01 1， H2O Si = 1 3 1，合成溫度為25 70°C，反應持續過程中，用凝膠色譜測其平均分 子量，以確定生成了 TiO2-SiO2-SSO ；第二步，向TiO2-SiO2-SSO體系中加入稀釋溶劑乙醇， 稀釋比例為乙醇TiO2-SiO2-SSO = 3 6 1，再加入活性交聯劑己二胺EDA，摩爾比為 TiO2-SiO2-SSO EDA = 2 1，；根據著膜物的大小形狀采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法；著 膜后在80 150°C溫度條件下，固化1 M小時，即可形成網狀的有機-無機雜化納米防 腐保護膜。
2.根據權利要求1所述的制備有機-無機雜化納米防腐保護膜的新方法，該保護膜可 分別用于對小型物體的浸涂，中型物體的刷涂法，以及大型物體的噴涂。
全文摘要
一種有機-無機雜化納米防腐保護膜是按下述原料配比及方法制得1.利用溶膠-凝膠法水解縮合3-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與鈦酸四丁酯、正硅酸四乙酯的混合物，合成穩定的含有二氧化鈦、二氧化硅的倍半硅氧烷TiO2-SiO2-SSO。合成條件稀釋劑為乙醇，稀釋比例為乙醇∶混合物＝1.6～3∶1，催化劑用HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝0.001～0.O1∶1，H2O∶Si＝1～3∶1，合成溫度為25～70℃；2.向產物TiO2-SiO2-SSO溶液中加稀釋劑乙醇，稀釋比例為乙醇∶TiO2-SiO2-SSO＝3～6∶1，再加入EDA，摩爾比為TiO2-SiO2-SSO∶EDA＝2∶1，據著膜物的大小可采用浸涂、噴涂、刷涂法，固化后可形成網狀保護膜。有超防酸、堿、鹽、水、煙霧、電化學腐蝕等功能，用于金屬、工藝品、高檔家具等表面，起到防腐、保護、裝飾作用。
文檔編號C09D5/08GK102134409SQ20101010019
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者王海燕, 胡立江 申請人:哈爾濱工業大學