一種在金屬表面制備復合納米薄膜的方法

專利名稱：一種在金屬表面制備復合納米薄膜的方法
專利說明本發(fā)明屬于金屬表面處理和表面改性技術領域，涉及一種在金屬表面制備復合納 米薄膜的方法。
背景技術：
半個多世紀以來，鉻鈍化工藝作為一種主要的金屬材料表面處理技術，被廣泛應 用于不同工業(yè)領域，如汽車、飛機和船舶工業(yè)等。然而，鉻化物中所含的Cr6+的毒性和致癌 性嚴重阻礙了該工藝的繼續(xù)使用。隨著近年來人們環(huán)保意識的加強，開發(fā)研制“綠色表面處 理技術”勢在必行。納米材料由于具有納米尺度效應而表現(xiàn)出特殊的物理、化學等功能特性，已在各 個領域得到了廣泛的應用。納米薄膜材料對金屬材料表面功能化起著極其重要的作用，利 用納米薄膜材料可以對金屬材料進行表面改性以達到不同的性能要求，如特殊浸潤性、耐 腐蝕性、高介電性等，對金屬的表面改性研究有著非常重要的意義。近年來已有一部分新的環(huán)境友好表面改性技術的研究，如通過電化學沉積或化學 氣相沉積法，溶膠_凝膠法，等離子體處理法，離子電鍍法等在數(shù)種金屬表面制備有機高分 子納米薄膜以對金屬進行表面改性，獲得了與金屬基底結(jié)合牢固、均勻、耐腐蝕、具有一定 疏水特性的納米薄膜材料，在金屬與非金屬直接粘接、金屬保護方面有著良好應用前景。其 次，還有有機_無機混合納米膜層技術，導電聚苯胺防腐蝕涂層技術，自組裝納米膜技術， 都可以在一定程度上對金屬的表面改性起到一定的作用。然而，在眾多的表面改性方法中，僅用單一手法所制備的納米薄膜在一定程度上 存在與金屬基底結(jié)合不夠牢固，均勻性差，致密度不夠和膜缺陷較多等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術問題在于針對現(xiàn)有單一表面改性方法存在的缺陷與不足，提供 一種在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，使得金屬表面被致密的少缺陷的有機復合納米 薄膜覆蓋，從而提高金屬的耐腐蝕性和表面疏水特性。本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)一種在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，包括以下步驟1)以清潔后的金屬表面作為工作電極，在包含輔助電極和參比電極的三電極體系 下，以包含三嗪硫醇單鹽化合物和支持電解質(zhì)的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在金屬表面電解 聚合形成初層納米薄膜；電解聚合溫度為5 40°C，電解聚合時間為1 30min ；2)將形成初層納米薄膜的金屬表面浸入含有烷氧基硅烷化合物的自組裝溶液中， 自組裝5 30min，然后在120 180°C下固化5 30min ；形成與初層納米薄膜結(jié)合的聚 合高分子納米膜。所述的金屬為鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鑄鐵、不銹鋼、銅或銅合金。所述的金屬表面的清潔為用有機溶劑對金屬表面進行超聲波洗滌，待表面干燥
4后，再用堿性溶液在60 80°C對金屬表面進行除油、除污處理，之后清水沖洗表面，常溫干
O所述的輔助電極為不銹鋼電極或鉬電極，參比電極為飽和甘汞電極。所述的三嗪硫醇單鹽化合物的結(jié)構(gòu)式如下其中，禮、R2為如下官能團之一 H-，CH3-, C2H5-, Ii-C3H7-, CH2 = CHCH2-, n_C4H9-， n-C6H13-，n-C8H17-，i-C8H17-;n、i、分別為正、異；M 為 Li、Na 或 K。所述的支持電解質(zhì)為碳酸鈉、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、亞硫酸鈉當中的一種或兩種。所述的電解質(zhì)溶液中三嗪硫醇單鹽化合物的濃度為1. 0 10. Ommol/L，支持電解 質(zhì)的濃度為0. 1 0. 5mol/L。所述的電解聚合采用循環(huán)伏安法，掃描速率為5 50mV/s ；或者采用恒電流法，電 流密度為0. 01 0. 30mA/cm2 ；或者采用恒電位法，電解電位為0. 1 8. 0V。所述的的自組裝溶液中反應性巰基烷氧基硅烷化合物的結(jié)構(gòu)式為Z-R3_SiX3_nYn， 其濃度為0. 5 10. Ommol/L ；其中，R3 為如下官能團之一 CH3-，C2H5-, Ii-C3H7-, n_C4H9-，n_C8H17-，n_C1(1H21-， H-C12H25- ；CF3-, C2F5-, Ii-C3F7-, n_C4F9_, Ii-C8F17-；X 為如下官能團之一 0H-，H-，CH3-，C2H5-, Ii-C3H7-, i-C3H7-, n_C4H9-，i-C4H9-, t_C4H9_ ；Y 為如下官能團之一 CH3O-, C2H5O-, Ii-C3H7O-, i-C3H7O-, n_C4H90-，i-C4H9O-, t-C4H90-；Z 為下列官能團之一 HS_，SNa-, SK-, CH3-；官能團中所述的n、i、t分別為正、異、叔。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果1、本發(fā)明采用電解聚合和納米自組裝技術相結(jié)合的方法實現(xiàn)復合納米薄膜的制 備，首先通過電解聚合的方法，在清潔處理過的金屬表面電解聚合一層與金屬表面通過共 價鍵相結(jié)合的高分子初層納米薄膜；然后再浸入自組裝溶液中，通過納米自組裝技術，組裝 形成與初層高分子納米薄膜通過共價鍵結(jié)合的聚合高分子納米薄膜；實現(xiàn)了金屬表面由親 水到疏水功能的轉(zhuǎn)變，達到改性后的金屬表面的少缺陷、強疏水性、防腐蝕性和強粘接性， 可以長時間對金屬材料進行有效保護。2、本發(fā)明所用的初層納米薄膜為三嗪硫醇單鹽層納米薄膜，復合層納米薄膜為巰 基烷氧基硅烷化合物；復合而成的納米薄膜共價鍵結(jié)合，致密性高，穩(wěn)定性高，缺陷少，對金 屬的保護性強，可以作為金屬的一種高效防腐蝕方法使用。3、本發(fā)明由于采用的是電解聚合和自組裝浸漬的方法，因而能夠?qū)碗s形狀的材 料及部件進行處理，能夠?qū)崿F(xiàn)形狀復雜或特殊的金屬及金屬零部件等的表面處理，易于工
5業(yè)化。4本發(fā)明涉及的電解聚合溶液和自組裝溶液不含有對環(huán)境和人類身體健康有毒有 害成分，具有無毒無害無環(huán)境污染的特點，屬于環(huán)保型配方，是一種綠色表面處理技術。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種電解聚合和自組裝技術相結(jié)合，在金屬表面制備復合納米薄膜的 方法，實現(xiàn)金屬表面的改性處理。下面結(jié)合具體的實施例和抗腐蝕驗證試驗對本發(fā)明做詳 細描述，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。實施例1在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為牌號5052的鋁合金，尺寸為 50 X 30 X 0.2 (mm)，其具體方法包括以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對牌號5052的鋁合金進行清洗用丙酮對基底金屬進行超聲波洗滌lOnim，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶液在 60°C對金屬表面除油、除污處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以SUS304電極為輔助電極，飽和甘汞電 極為參比電極，以包含2. Ommol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. lmol/L亞硝酸鈉(作為支持 電解質(zhì))的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用恒電流法進行電解，電流密度為 0. 10mA/cm2,電解聚合溫度為10°C，電解聚合時間為3min，使得工作電極表面結(jié)合相對致密 的初層電解聚合高分子薄膜；所述的三嗪硫醇單鹽化合物為2)聚合高分子納米膜的制備將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的5052鋁合金，浸入 CH3(CH2)15-Si (OCH2CH3)3濃度為1. Ommol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水= 90 10)，烷氧基硅烷化合物開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，自組裝20min，然 后在130°C烘箱中固化IOmin ；經(jīng)組裝與固化得到與初層高分子納米薄膜通過共價鍵結(jié)合 的致密復合納米薄膜。對金屬基底、結(jié)合初層電解聚合薄、形成復合納米薄膜的5052鋁合金表面 進行蒸餾水接觸角和電化學極化曲線性能測試。對比三者的測試結(jié)果，結(jié)果表明未 做表面處理的金屬基底的蒸餾水接觸角為89.5°，腐蝕電位為-0.691V，腐蝕電流為 8. 811 X ICT4A · cm—2 ；初層電解聚合膜形成后，表面的蒸餾水接觸角為102.3°，腐蝕電流 降低為1. 983 X IO-4A · cm-2,腐蝕電位正移為-0. 644V ；而形成復合高分子納米膜的鋁片表 面接觸角進一步提高，并且腐蝕電流和腐蝕密度則進一步的降低，具體分別為139.6°、
C4H9 N C4H9
65. 060X IO-5A -cm-2和-0. 534V，腐蝕電流比空白鋁降低了一個數(shù)量級。分析得出，初層膜的 保護效率僅為77. 5%，而復合納米薄膜對A15052的保護效率達到94. 3%，所形成的復合納 米薄膜有效的防止了 A15052不被腐蝕。實施例2在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為牌號5052的鋁合金，尺寸為 50 X 30 X 0.2 (mm)，其具體方法包括以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對牌號5052的鋁合金進行清洗用丙酮對基底金屬進行超聲波洗滌5nim，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶液在 80°C對金屬表面除油處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以SUS304電極為輔助電極，飽和甘汞電 極為參比電極，以包含3. Ommol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. 5mol/L亞硫酸鈉(作為支持 電解質(zhì))的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用恒電流法進行電解，電流密度為 0. 15mA/cm2,電解聚合溫度為40°C，電解聚合時間為30min，使得工作電極表面結(jié)合相對致 密的初層電解聚合高分子薄膜；所述的三嗪硫醇單鹽化合物為
久人
HS N SNa2)聚合高分子納米膜的制備將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的5052鋁合金，浸入CH3 (CH2) 7_Si (OCH3) 3濃 度為2. Ommol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水=80 20)，烷氧基硅烷化合 物開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，形成聚合高分子納米膜，自組裝lOmin，然后 在120°C烘箱中固化15min ；經(jīng)組裝與固化得到與初層高分子納米薄膜通過共價鍵結(jié)合的 致密復合納米薄膜。對金屬基底、結(jié)合初層電解聚合薄、形成復合納米薄膜的5052鋁合金表面 進行蒸餾水接觸角和電化學極化曲線性能測試。對比三者的測試結(jié)果，結(jié)果表明未 做表面處理的金屬基底的蒸餾水接觸角為89.5°，腐蝕電位為-0.691V，腐蝕電流為 8. 811 X ICT4A · cm—2 ；初層電解聚合膜形成后，表面的蒸餾水接觸角為108.2°，腐蝕電流 降低為1. 652 X IO-4A · cm-2,腐蝕電位正移為-0. 632V ；而形成復合高分子納米膜的鋁片表 面接觸角進一步提高，并且腐蝕電流和腐蝕密度則進一步的降低，具體分別為135.5°、 5.348\10_1%!11_2和-0.575￥，腐蝕電流比空白鋁降低了一個數(shù)量級。分析得出，初層膜的 保護效率僅為77. 5%，而復合納米薄膜對A15052的保護效率達到92. 2%，所形成的復合納 米薄膜有效的防止了 A15052不被腐蝕。實施例3在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為牌號304的鋼片，尺寸為
N-C6H13
750X30X0.2 (mm)，其具體方法包括以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對牌號304的鋼片進行清洗用丙酮對基底金屬進行超聲波洗滌15nim，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶液在 75°C對金屬表面除油處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以Pt電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參 比電極，以包含3. Ommol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. lmol/L碳酸鈉(作為支持電解質(zhì))的 混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用恒電流法進行電解，電流密度為0. 05mA/cm2, 電解聚合溫度為15°C，電解聚合時間為2min，使得工作電極表面結(jié)合相對致密的初層電解 聚合高分子薄膜；所述的三嗪硫醇單鹽化合物為 2)聚合高分子納米膜的制備將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的304鋼片，浸入HS (CH2) 3_SiC4H9 (OCH2CH3) 2 濃度為1. Ommol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水=85 15)，烷氧基硅烷化合 物開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，形成聚合高分子納米膜，自組裝30min，然后 在180°C烘箱中固化5min ；經(jīng)組裝與固化得到與初層高分子納米薄膜通過共價鍵結(jié)合的致 密復合納米薄膜。對金屬基底、結(jié)合初層電解聚合薄、形成復合納米薄膜的304鋼片表面進行 蒸餾水接觸角和電化學極化曲線性能測試。對比三者的測試結(jié)果，結(jié)果表明未做 表面處理的金屬基底的蒸餾水接觸角為95.6°，腐蝕電位為-0.483V，腐蝕電流為 8. 959X ICT4A · cm—2 ；初層電解聚合膜形成后，表面的蒸餾水接觸角為108.5°，腐蝕電流 降低為2. 025 X IO-4A · cm_2，腐蝕電位正移為-0. 272V ；而形成復合高分子納米膜的鋁片表 面接觸角進一步提高，并且腐蝕電流和腐蝕密度則進一步的降低，具體分別為141.3°、 7. 060X IO-5A -cm-2和-0. 534V，腐蝕電流比空白鋁降低了一個數(shù)量級。分析得出，初層膜的 保護效率僅為69. 8%，而復合納米薄膜對A15052的保護效率達到93. 1 %，所形成的復合納 米薄膜有效的防止了 SUS304不被腐蝕。實施例4在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為鎂錳合金，尺寸為50X30X0. 2 (mm)，其 具體方法包括以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對鎂錳合金進行清洗用無水乙醇對基底金屬進行超聲波洗滌lOnim，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶 液在65°C對金屬表面除油處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；
b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以Pt電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參 比電極，以包含5. Ommol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. 15mol/L氫氧化鈉(作為支持電解質(zhì)) 的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用恒電位法進行電解，電解電位為8. 0V,電解 聚合溫度為40°C，電解聚合時間為3min，使得工作電極表面結(jié)合相對致密的初層電解聚合 高分子薄膜；所述的三嗪硫醇單鹽化合物為
HS N SNa2)聚合高分子納米膜的制備將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的鎂錳合金，浸入HS (CH) 3"Si (C2H5) 2 (OCH3) 濃度為3. Ommol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水=75 25)，烷氧基硅烷化合 物開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，形成聚合高分子納米膜，自組裝lOmin，然后 加熱至120°C下，固化30min ；所形成的聚合高分子納米膜與初層電解聚合高分子薄膜固化 結(jié)合，形成致密的復合納米薄膜。對金屬基底、結(jié)合初層電解聚合薄、形成復合納米薄膜的鎂錳合金表面進行蒸餾 水接觸角和電化學極化曲線性能測試。對比三者的測試結(jié)果，結(jié)果表明未做表面處理的金 屬基底的蒸餾水接觸角為45. 8°，腐蝕電位為-1. 542V，腐蝕電流為6. 89X 10_2A · cm_2 ；初 層電解聚合膜形成后，表面的蒸餾水接觸角為116. 4°，腐蝕電流降低為2. 38X IO-3A κπΓ2， 腐蝕電位正移為-1.338V;而形成復合高分子納米膜的鋁片表面接觸角進一步提高， 并且腐蝕電流和腐蝕密度則進一步的降低，具體分別為144.3°、7.028X10_4 A · cm_2 和-0.975V，腐蝕電流比空白鋁降低了兩個數(shù)量級。分析得出，初層膜的保護效率僅為 73. 6%，而復合納米薄膜對A15052的保護效率達到91. 8%，所形成的復合納米薄膜有效的 防止了鎂錳合金不被腐蝕。實施例5在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為銅鋁合金，尺寸為50 X 30 X 0. 2 (mm)，其 具體方法包括以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對銅鋁合金進行清洗用無水乙醇對基底金屬進行超聲波洗滌20im，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶液 在60°C對金屬表面除油處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以Pt電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參 比電極，以包含10. 0mmol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. 2mol/L亞硝酸鈉和0. lmol/L亞硫酸 鈉(作為支持電解質(zhì))的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用恒電位法進行電解， 電解電位為1. 0V,電解聚合溫度為30°C，電解聚合時間為lOmin，使得工作電極表面結(jié)合相 對致密的初層電解聚合高分子薄膜；
C孫一N——C1H
9
所述的三嗪硫醇單鹽化合物為
C6HI 3 一N C8H17
N' \N
人人
HS N SLi
2)聚合高分子納米膜的制備
將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的銅鋁合金，浸入C8F17-SiC4H9(OCH2CH3)2濃 度為5. Ommol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水=90 10)，烷氧基硅烷化合物 開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，形成聚合高分子納米膜，自組裝15min，然后加 熱至150°C下，固化IOmin ；所形成的聚合高分子納米膜與初層電解聚合高分子薄膜固化結(jié) 合，形成致密的復合納米薄膜。實施例6在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為不規(guī)則的不銹鋼組件，其具體方法包括 以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對不銹鋼組件進行清洗用無水乙醇對基底金屬進行超聲波洗滌20im，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶液 在60°C對金屬表面除油處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以Pt電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參 比電極，以包含2. Ommol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. lmol/L碳酸鈉(作為支持電解質(zhì))的 混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用循環(huán)伏安法進行電解，掃描速率為50mV/s，電 解聚合溫度為20°C，電解聚合時間為15min，使得工作電極表面結(jié)合相對致密的初層電解 聚合高分子薄膜；
所述的三嗪硫醇單鹽化合物為
CgH17-N'
-N——C8H17 、N
、人
N SK
HS'2)聚合高分子納米膜的制備將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的不銹鋼組件，浸入HS (CH) 3"SiC4H9 (OCH3) 2 濃度為5. 0mmol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水=95 5)，烷氧基硅烷化合 物開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，形成聚合高分子納米膜，自組裝15min，然后 加熱至160°C下，固化15min ；所形成的聚合高分子納米膜與初層電解聚合高分子薄膜固化 結(jié)合，形成致密的復合納米薄膜。實施例7
10
在其表面制備復合納米薄膜的基底金屬為鑄鐵，其具體方法包括以下步驟1)初層電解聚合高分子納米薄膜的制備a、首先對不銹鋼組件進行清洗用無水乙醇對基底金屬進行超聲波洗滌10im，常溫干燥后，用10% SK-144堿溶液 在60°C對金屬表面除油處理，再用清水反復沖洗，常溫干燥后作為工作電極；b、以清潔后的金屬表面作為工作電極，以SUS304電極為輔助電極，飽和甘汞電極 為參比電極，以包含3. Ommol/L三嗪硫醇單鹽化合物和0. 2mol/L亞硝酸鈉(作為支持電 解質(zhì))的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在三電極體系下采用循環(huán)伏安法進行電解，掃描速率為 10mV/s,電解聚合溫度為40°C，電解聚合時間為2min，使得工作電極表面結(jié)合相對致密的 初層電解聚合高分子薄膜；所述的三嗪硫醇單鹽化合物為 2)聚合高分子納米膜的制備將表面結(jié)合初層電解聚合高分子薄膜的不銹鋼組件，浸AC8H17-SiCH3 (OCH2CH3)2 濃度為5. Ommol/L的自組裝溶液中(溶劑為，乙醇去離子水=80 20)，烷氧基硅烷化合 物開始在初層電解聚合高分子薄膜上自組裝，形成聚合高分子納米膜，自組裝lOmin，然后 加熱至150°C下，固化5min ；所形成的聚合高分子納米膜與初層電解聚合高分子薄膜固化 結(jié)合，形成致密的復合納米薄膜。
C4H9-N——C6H
1權利要求
一種在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟1)以清潔后的金屬表面作為工作電極，在包含輔助電極和參比電極的三電極體系下，以包含三嗪硫醇單鹽化合物和支持電解質(zhì)的混合溶液為電解質(zhì)溶液，在金屬表面電解聚合形成初層納米薄膜；電解聚合溫度為5～40℃，電解聚合時間為1～30min；2)將形成初層納米薄膜的金屬表面浸入含有烷氧基硅烷化合物的自組裝溶液中，自組裝5～30min，然后在120～180℃下固化5～30min；形成與初層納米薄膜結(jié)合的聚合高分子納米膜。
2.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的金 屬為鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鑄鐵、不銹鋼、銅或銅合金。
3.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的金 屬表面的清潔為用有機溶劑對金屬表面進行超聲波洗滌，待表面干燥后，再用堿性溶液在 60 80°C對金屬表面進行除油、除污處理，之后清水沖洗表面，常溫干燥。
4.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的輔 助電極為不銹鋼電極或鉬電極，參比電極為飽和甘汞電極。
5.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的三 嗪硫醇單鹽化合物的結(jié)構(gòu)式如下其中，Ri、R2 為如下官能團之一 H-，CH3-, C2H5-, n-C3H7-，CH2 = CHCH2-, n-C4H9-，Ii-C6H13_， n-C8H17-，i_C8H17-;n、i、分別為正、異；M 為 Li、Na 或 K。
6.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的支 持電解質(zhì)為碳酸鈉、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、亞硫酸鈉當中的一種或兩種。
7.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的電 解質(zhì)溶液中三嗪硫醇單鹽化合物的濃度為ι. O 10. Ommol/L，支持電解質(zhì)的濃度為0. 1 0.5mol/L。
8.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的電 解聚合采用循環(huán)伏安法，掃描速率為5 50mV/s ；或者采用恒電流法，電流密度為0. 01 0. 30mA/cm2 ；或者采用恒電位法，電解電位為0. 1 8. 0V。
9.如權利要求1所述的在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，其特征在于，所述的 自組裝溶液中反應性巰基烷氧基硅烷化合物的結(jié)構(gòu)式為Z-R3_SiX3_nYn，其濃度為0. 5 10.Ommol/L；其中，R3 為如下官能團之一 CH3-，C2H5-, Ii-C3H7-, n-C4H9-，n_C8H17-，n_C1(1H21-，n_C12H25-； CF3-，C2F5-j H-C3F7-j H-C4F9- H-C8F17- n_C16F33_ ；X 為如下官能團之一 H-，CH3", C2H5-, Ii-C3H7-, I-C3H7-, n_C4H9-，I-C4H9-, t_C4H9-；Y 為如下官能團之一 CH30-，C2H5O-, Ii-C3H7O-, I-C3H7O-, n-C4H90_，I-C4H9O-, t-C4H90_ ；Z為下列官能團之一 HS-，SNa-, SK-, CH3-；Ri——N——R9HS N官能團中所述的n、i、t分別為正、異、叔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在金屬表面制備復合納米薄膜的方法，采用電解聚合和納米自組裝技術相結(jié)合的方法實現(xiàn)復合納米薄膜的制備，首先通過電解聚合的方法，在清潔處理過的金屬表面電解聚合一層與金屬表面通過共價鍵相結(jié)合的高分子初層納米薄膜；然后再浸入自組裝溶液中，通過納米自組裝技術，組裝形成與初層高分子納米薄膜通過共價鍵結(jié)合的聚合高分子納米薄膜；實現(xiàn)了金屬表面由親水到疏水功能的轉(zhuǎn)變，達到改性后的金屬表面的少缺陷、強疏水性、防腐蝕性和強粘接性，可以長時間對金屬材料進行有效保護。
文檔編號C25D9/02GK101914797SQ201010251099
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者劉俊俊, 張志毅, 李彥妮, 王亞斌, 王芳, 王茜 申請人:西北農(nóng)林科技大學