本發(fā)明涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法。
背景技術(shù)：
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對材料的要求也越來越高，將不同種類的材料通過一定的工藝方法制成復(fù)合材料，可使它保留原有組分的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，并顯示出一些新的性能。無機(jī)-有機(jī)雜化材料綜合了無機(jī)材料和有機(jī)材料的優(yōu)良特性，是一種均勻的多相材料，其中必須有一相的尺寸至少有一個維度在納米級，納米相與其他相間通過化學(xué)(共價鍵、配位鍵)與物理(氫鍵等)作用，在納米水平上復(fù)合。無機(jī)-有機(jī)雜化材料具有納米材料的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等性質(zhì)。另外，這種材料的形態(tài)和性能可在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使材料的性能呈現(xiàn)多樣化。
目前無機(jī)-有機(jī)雜化材料主要存在以下缺點(diǎn)：(1)納米顆粒比表面積大，在體系中易發(fā)生團(tuán)聚，分散度較差，從而失去其納米特性；(2)制得的無機(jī)-有機(jī)雜化材料耐腐蝕性能、防腐性能差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，該方法制得的防腐保護(hù)膜耐腐蝕性能好，耐熱耐磨性能佳，力學(xué)性能優(yōu)異，固化時間短，無毒，且制備方法簡單，成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向有機(jī)溶劑中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至30-60℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、引發(fā)劑攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后100-120℃下固化5-10h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述有機(jī)溶劑為丙酮、四氫呋喃、二甲苯、乙醇、乙酸乙酯中的一種或多種混合。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為(5-15)：1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述有機(jī)溶劑與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為(2-8)：1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：(3-5)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(0.05-0.1)：1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、引發(fā)劑的質(zhì)量比為(8-15)：(1-2)：3:1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述引發(fā)劑為過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、過氧化苯甲酰、雙(3,5,5-三甲基-1-氧代己基)過氧化物、過氧化苯甲酸第三丁酯中的一種或多種混合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明在溶膠凝膠法來水解縮合γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的混合物過程中，適量滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，并合理控制二者的用量，有效促進(jìn)了γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解性能，大大縮短了反應(yīng)時間，制得的SiO2的倍半硅氧烷體系穩(wěn)定性好；
本發(fā)明在涂膜前的處理液中添加適量的氨基三甲叉磷酸，有效提高了其涂膜性能，得到的保護(hù)膜耐腐蝕性能更為優(yōu)異，耐磨防刮性能好，且該制備方法簡單，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施方式：
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向丙酮中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至45℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為5：1，丙酮與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為2：1，檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：3，檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.05：1；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、過氧化二碳酸二環(huán)己酯攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后100℃下固化10h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜，其中，乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、過氧化二碳酸二環(huán)己酯的質(zhì)量比為8：1：3:1。
實(shí)施例2
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向四氫呋喃中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至60℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為15：1，四氫呋喃與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為8：1，檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：5，檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.1：1；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后120℃下固化5h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜，其中，乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯的質(zhì)量比為15：2：3:1。
實(shí)施例3
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向二甲苯中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至50℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為7：1，二甲苯與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為4：1，檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：3.5，檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.06：1；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、過氧化苯甲酰攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后105℃下固化6h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜，其中，乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、過氧化苯甲酰的質(zhì)量比為10：1.2：3:1。
實(shí)施例4
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向乙醇中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至50℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為9：1，乙醇與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為5：1，檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：4，檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.07：1；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、雙(3,5,5-三甲基-1-氧代己基)過氧化物攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后110℃下固化7h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜，其中，乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、雙(3,5,5-三甲基-1-氧代己基)過氧化物的質(zhì)量比為12：1.4：3:1。
實(shí)施例5
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向乙酸乙酯中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至55℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為11：1，乙酸乙酯與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為6：1，檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：4.5，檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.08：1；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、過氧化苯甲酸第三丁酯攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后115℃下固化8h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜，其中，乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、過氧化苯甲酸第三丁酯的質(zhì)量比為13：1.8：3:1。
實(shí)施例6
一種環(huán)境友好型有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)采用溶膠凝膠法來制備SiO2的倍半硅氧烷，首先向乙酸乙酯中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯，攪拌混合均勻后，升溫至60℃，滴加檸檬酸與冰醋酸的混合物，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)過程中采用凝膠色譜測其平均分子量，確定生成了SiO2的倍半硅氧烷，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為13：1，有機(jī)溶劑與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯混合物的質(zhì)量比為7：1，檸檬酸與冰醋酸的混合物中，檸檬酸與冰醋酸的質(zhì)量比為1：5，檸檬酸、冰醋酸的混合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.09：1；
(2)向步驟(1)制得的SiO2的倍半硅氧烷體系中加入乙醇、雙(3,5,5-三甲基-1-氧代己基)過氧化物攪拌均勻后，然后加入氨基三甲叉膦酸，攪拌混合均勻，然后根據(jù)著膜物的大小采用浸膜、噴涂或刷涂的涂膜法，然后100-120℃下固化5-10h，得到有機(jī)-無機(jī)雜化防腐保護(hù)膜，其中，乙醇、氨基三甲叉膦酸、SiO2倍半硅氧烷、雙(3,5,5-三甲基-1-氧代己基)過氧化物的質(zhì)量比為13：1.8：3:1。