金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法

摘要

本发明公开了一种金属防腐用的金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法，该方法为在洁净金属表面组装能与该金属作用的有机小分子，该金属作用的有机小分子为能与该金属作用的有机双官能团小分子，在其表面再组装带有能与有机双官能团相作用的聚合物。由于本发明在金属表面组装有机小分子，即将金属浸入能与该金属作用的有机小分子溶液中，有机小分子即可通过化学键合作用方式自组装于金属表面，形成单分子自组装膜。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种金属防腐蚀方法，尤其是指金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法。

二、背景技术

腐蚀现象广泛存在于金属材料中，是当今世界面临的一个非常严峻的问题。据发达国家统计，每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4％以上。腐蚀也是导致设备失效、发生意外事故的重要因素之一。长期以来，防腐的重要手段之一就是采用表面有机涂层。即金属表面覆盖一层惰性膜，可达到缓蚀的目的。但是，对于那些对表面性质(如导电、导波性)有较高要求的场合(如波导管表面)，采用一般的有机物或无机物涂覆技术，存在厚度较高，影响产品使用性能的问题。

三、技术方案

技术问题：本发明提供一种能够保持金属表面性质的金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法。

技术方案：本发明是一种金属防腐用的金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法，该方法为在洁净金属表面组装能与该金属作用的有机小分子。

有益效果：①由于本发明在金属表面组装有机小分子，即将金属浸入能与该金属作用的有机小分子溶液中，有机小分子即可通过化学键合作用方式自组装于金属表面，形成单分子自组装膜。②本发明有选择地组装了能相互作用的有机双官能团的小分子和聚合物，尤其是本发明采用了对有机双官能团小分子自组装膜进行活化处理的技术措施后，使聚合物、有机双官能团小分子和金属之间产生键合作用，有机地联为一个整体，从而能在金属表面形成更为牢固、致密的纳米阻蚀层，故这些技术措施能进一步提高阻蚀效果及其持久性和耐摩擦性。由于形成的防腐层很薄，厚度为纳米级，由此保持了金属的导电性，导波性等金属表面性质，所以，本发明具有能够保持金属表面性质和阻蚀的优点。③活化时间及聚合物组装时间的特定选择可保证本发明在金属表面的有机双官能团小分子、聚合物之间产生键合作用，形成均匀的纳米阻蚀层，从而有利于保持金属的表面性质的均一性。④本发明所选择的共聚物含有单环、稠环或共轭杂环类化合物，共轭杂环具有离域的π电子，电子阻隔性小；可以减少自组装纳米膜的渗透性，尤其是共轭环或共轭杂环的强吸收吸紫外光的能力，可以有效保护巯基，延长使用寿命，进一步提高阻蚀性能。

四、实施方案

实施例1本发明是一种金属防腐用的金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法，该方法为：对金属进行洁净处理并在金属表面组装能与该金属作用的有机小分子，该有机小分子采用双官能团小分子，即：在金属表面组装能与该金属作用的有机双官能团小分子，然后，在其表面组装带有能与有机双官能团相作用的聚合物，在组装聚合物前对有机双官能团小分子进行活化处理，有机双官能团小分子的活化时间为10～30小时，聚合物组装时间为4～12小时，在本实施例中，组装纳米膜的金属选择金、银、铜铝，有机双官能团小分子选择末端尾基是巯基的长链硅氧烷类化合物，如：ω-巯基-三甲氧基硅烷，上述聚合物的主体组成为含乙稀基的单环或稠环的各类芳烃与烯酸脂类的共聚物，如：9-乙烯基蒽与2-甲基-3-丙烯酸甲脂的共聚物，其作用形式为：

聚合物的主体组成也可以采用含乙烯基的共轭杂环类化合物与烯酸脂类共聚物，如：

乙烯基咔唑与2-乙基-丙烯酸乙脂的共聚物，其作用形式为：

本实施例采用巯基与金、银、铜、铂化学键合，活化的硅氧基再与共聚物共价连接。

实施例2本发明是一种金属防腐用的金属自组装纳米阻蚀膜的组装方法，该方法为：对金属进行洁净处理并在金属表面组装能与该金属作用的有机小分子，该有机小分子采用双官能团小分子，即：在金属表面组装能与该金属作用的有机双官能团小分子，然后，在其表面组装带有能与有机双官能团相作用的聚合物；在组装聚合物前对有机双官能团小分子进行活化处理；有机双官能团小分子的活化时间为10～30小时，聚合物组装时间为4～12小时，在本实施例中，组装纳米膜的金属选择铝或铁，有机双官能团小分子选择末端尾基是亚磷酸基的长链硅氧烷类化合物，如：8-亚磷酸基-三甲氧基硅烷，上述聚合物的主体组成份为含乙稀基的单环或稠环的各类芳烃的本体聚合物或与烯酸脂类的共聚物，如：聚-(2-甲基-4-烯丙基)酚，本实施例采用亚磷酸基与铝或冷轧钢表面化学键合，聚合物再与活化的自组装硅氧烷膜表面共价联接，其作用形式为：

聚合物的主体组成也可以采用含乙烯基的共轭杂环类化合物与烯酸指类共聚物，如：

N-乙烯基咔唑与2-甲基-2-丁烯酸乙脂的共聚物，其作用形式为：

本实施例采用亚磷酸基与铝或冷轧钢表面化学键合，聚合物再与活化的自组装硅氧烷膜表面共价联接。