專利名稱：金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬防腐蝕方法，尤其是指金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法。
背景技術(shù)：
腐蝕現(xiàn)象廣泛存在于金屬材料中，是當(dāng)今世界面臨的一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題。據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì)，每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的4％以上。腐蝕也是導(dǎo)致設(shè)備失效、發(fā)生意外事故的重要因素之一。長(zhǎng)期以來(lái)，防腐的重要手段之一就是采用表面有機(jī)涂層。即金屬表面覆蓋一層惰性膜，可達(dá)到緩蝕的目的。但是，對(duì)于那些對(duì)表面性質(zhì)(如導(dǎo)電、導(dǎo)波性)有較高要求的場(chǎng)合(如波導(dǎo)管表面)，采用一般的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物涂覆技術(shù)，存在厚度較高，影響產(chǎn)品使用性能的問(wèn)題。
三、技術(shù)方案技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供一種能夠保持金屬表面性質(zhì)的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法。
技術(shù)方案本發(fā)明是一種金屬防腐用的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，該方法為在潔凈金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)小分子。
有益效果①由于本發(fā)明在金屬表面組裝有機(jī)小分子，即將金屬浸入能與該金屬作用的有機(jī)小分子溶液中，有機(jī)小分子即可通過(guò)化學(xué)鍵合作用方式自組裝于金屬表面，形成單分子自組裝膜。②本發(fā)明有選擇地組裝了能相互作用的有機(jī)雙官能團(tuán)的小分子和聚合物，尤其是本發(fā)明采用了對(duì)有機(jī)雙官能團(tuán)小分子自組裝膜進(jìn)行活化處理的技術(shù)措施后，使聚合物、有機(jī)雙官能團(tuán)小分子和金屬之間產(chǎn)生鍵合作用，有機(jī)地聯(lián)為一個(gè)整體，從而能在金屬表面形成更為牢固、致密的納米阻蝕層，故這些技術(shù)措施能進(jìn)一步提高阻蝕效果及其持久性和耐摩擦性。由于形成的防腐層很薄，厚度為納米級(jí)，由此保持了金屬的導(dǎo)電性，導(dǎo)波性等金屬表面性質(zhì)，所以，本發(fā)明具有能夠保持金屬表面性質(zhì)和阻蝕的優(yōu)點(diǎn)。③活化時(shí)間及聚合物組裝時(shí)間的特定選擇可保證本發(fā)明在金屬表面的有機(jī)雙官能團(tuán)小分子、聚合物之間產(chǎn)生鍵合作用，形成均勻的納米阻蝕層，從而有利于保持金屬的表面性質(zhì)的均一性。④本發(fā)明所選擇的共聚物含有單環(huán)、稠環(huán)或共軛雜環(huán)類化合物，共軛雜環(huán)具有離域的π電子，電子阻隔性??；可以減少自組裝納米膜的滲透性，尤其是共軛環(huán)或共軛雜環(huán)的強(qiáng)吸收吸紫外光的能力，可以有效保護(hù)巰基，延長(zhǎng)使用壽命，進(jìn)一步提高阻蝕性能。
四、實(shí)施方案實(shí)施例1本發(fā)明是一種金屬防腐用的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，該方法為對(duì)金屬進(jìn)行潔凈處理并在金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)小分子，該有機(jī)小分子采用雙官能團(tuán)小分子，即在金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)雙官能團(tuán)小分子，然后，在其表面組裝帶有能與有機(jī)雙官能團(tuán)相作用的聚合物，在組裝聚合物前對(duì)有機(jī)雙官能團(tuán)小分子進(jìn)行活化處理，有機(jī)雙官能團(tuán)小分子的活化時(shí)間為10～30小時(shí)，聚合物組裝時(shí)間為4～12小時(shí)，在本實(shí)施例中，組裝納米膜的金屬選擇金、銀、銅鋁，有機(jī)雙官能團(tuán)小分子選擇末端尾基是巰基的長(zhǎng)鏈硅氧烷類化合物，如ω-巰基-三甲氧基硅烷，上述聚合物的主體組成為含乙稀基的單環(huán)或稠環(huán)的各類芳烴與烯酸脂類的共聚物，如9-乙烯基蒽與2-甲基-3-丙烯酸甲脂的共聚物，其作用形式為 聚合物的主體組成也可以采用含乙烯基的共軛雜環(huán)類化合物與烯酸脂類共聚物，如乙烯基咔唑與2-乙基-丙烯酸乙脂的共聚物，其作用形式為 本實(shí)施例采用巰基與金、銀、銅、鉑化學(xué)鍵合，活化的硅氧基再與共聚物共價(jià)連接。
實(shí)施例2本發(fā)明是一種金屬防腐用的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，該方法為對(duì)金屬進(jìn)行潔凈處理并在金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)小分子，該有機(jī)小分子采用雙官能團(tuán)小分子，即在金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)雙官能團(tuán)小分子，然后，在其表面組裝帶有能與有機(jī)雙官能團(tuán)相作用的聚合物；在組裝聚合物前對(duì)有機(jī)雙官能團(tuán)小分子進(jìn)行活化處理；有機(jī)雙官能團(tuán)小分子的活化時(shí)間為10～30小時(shí)，聚合物組裝時(shí)間為4～12小時(shí)，在本實(shí)施例中，組裝納米膜的金屬選擇鋁或鐵，有機(jī)雙官能團(tuán)小分子選擇末端尾基是亞磷酸基的長(zhǎng)鏈硅氧烷類化合物，如8-亞磷酸基-三甲氧基硅烷，上述聚合物的主體組成份為含乙稀基的單環(huán)或稠環(huán)的各類芳烴的本體聚合物或與烯酸脂類的共聚物，如聚-(2-甲基-4-烯丙基)酚，本實(shí)施例采用亞磷酸基與鋁或冷軋鋼表面化學(xué)鍵合，聚合物再與活化的自組裝硅氧烷膜表面共價(jià)聯(lián)接，其作用形式為 聚合物的主體組成也可以采用含乙烯基的共軛雜環(huán)類化合物與烯酸指類共聚物，如N-乙烯基咔唑與2-甲基-2-丁烯酸乙脂的共聚物，其作用形式為 本實(shí)施例采用亞磷酸基與鋁或冷軋鋼表面化學(xué)鍵合，聚合物再與活化的自組裝硅氧烷膜表面共價(jià)聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.一種金屬防腐用的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于對(duì)金屬進(jìn)行潔凈處理并在金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)小分子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于在金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)雙官能團(tuán)小分子，然后，在其表面組裝帶有能與有機(jī)雙官能團(tuán)相作用的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于在組裝聚合物前對(duì)有機(jī)雙官能團(tuán)小分子進(jìn)行活化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于有機(jī)雙官能團(tuán)小分子的活化時(shí)間為10～30小時(shí)，聚合物組裝時(shí)間為4～12小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于有機(jī)雙官能團(tuán)小分子選擇末端尾基是巰基的長(zhǎng)鏈硅氧烷類化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于有機(jī)雙官能團(tuán)小分子選擇末端尾基是亞磷酸基的長(zhǎng)鏈硅氧烷類化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或5或6所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于聚合物的主體組成為含乙稀基的單環(huán)或稠環(huán)的各類芳烴與烯酸脂類的共聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或5或6所述的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，其特征在于聚合物的主體組成為含乙烯基的共軛雜環(huán)類化合物與烯酸脂類共聚物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬防腐用的金屬自組裝納米阻蝕膜的組裝方法，該方法為在潔凈金屬表面組裝能與該金屬作用的有機(jī)小分子，該金屬作用的有機(jī)小分子為能與該金屬作用的有機(jī)雙官能團(tuán)小分子，在其表面再組裝帶有能與有機(jī)雙官能團(tuán)相作用的聚合物。由于本發(fā)明在金屬表面組裝有機(jī)小分子，即將金屬浸入能與該金屬作用的有機(jī)小分子溶液中，有機(jī)小分子即可通過(guò)化學(xué)鍵合作用方式自組裝于金屬表面，形成單分子自組裝膜。
文檔編號(hào)C09D5/08GK1485377SQ02138330
公開日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者王怡紅, 顧寧, 郭志睿, 劉金紅 申請(qǐng)人:東南大學(xué)