CN104892667B - 一种植酸聚合物的制备方法 - Google Patents
一种植酸聚合物的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104892667B CN104892667B CN201510332213.9A CN201510332213A CN104892667B CN 104892667 B CN104892667 B CN 104892667B CN 201510332213 A CN201510332213 A CN 201510332213A CN 104892667 B CN104892667 B CN 104892667B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phytic acid
- acid polymer
- solution
- organic solvent
- dissolved
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种植酸聚合物的合成方法及其在金属表面预处理方面的应用，具体将植酸溶解于水中配制成植酸溶液；将硅烷偶联剂溶解于有机溶剂中，将植酸溶液加热至55‑85℃，在搅拌下逐滴加入硅烷偶联剂的有机溶剂溶液，进行恒温反应，得到微白色的植酸聚合物溶液，将其应用于金属表面预处理，可以在金属表面形成植酸聚合物化学转化膜，可以有效地改善植酸单独成膜时耐蚀性能差的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及到一种植酸聚合物的制备方法及其在金属表面预处理方面的应用，属于物质合成及金属表面处理领域。
背景技术
目前，磷化液占据着金属表面处理行业的绝大部分市场。但是磷化液在使用过程中产生的大量废液、沉渣会造成大量的环境污染。因此研发一种环境友好型金属表面处理液来代替目前广泛使用的传统磷化液不仅具有重要的社会效益和经济价值，而且势在必行。
作为一种绿色无污染的天然物质，植酸近年来被视为一种具有应用前景的金属表面防腐蚀处理剂，但是由于植酸特有的分子结构会导致其形成的化学转化膜非常薄、缺陷部位多，因而耐蚀性能较差，这直接限制了植酸在金属表面防腐处理中的广泛应用。为此，本发明公开了一种植酸聚合物的合成方法，利用所制备的植酸聚合物制备化学转化膜，可以有效地改善植酸单独成膜时耐蚀性能差的缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中植酸化学转化膜的缺陷，制备一种植酸聚合物化学转化膜，并将其应用于金属表面处理领域。
本发明的一种植酸聚合物的合成方法，步骤如下：将植酸溶解于水中配制成植酸溶液；将硅烷偶联剂溶解于有机溶剂中；将植酸溶液加热至55-85℃，在搅拌下逐滴加入硅烷偶联剂的有机溶剂溶液，进行恒温反应，得到微白色的植酸聚合物溶液。
进一步的，所述植酸与水的质量比为1-3:100。
进一步的，所述硅烷偶联剂与有机溶剂的质量比为2-6:1000。
进一步的，所述植酸与硅烷偶联剂的质量比为50-210:1。
进一步的，所述有机溶剂为醇类或酮类溶剂。
进一步的，恒温反应时间为2-5h。
进一步的，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
本发明的一种植酸聚合物应用于金属表面预处理，在金属表面形成植酸聚合物化学转化膜，具体步骤是将除油、水洗后的金属板浸泡在所述植酸聚合物溶液中，然后取出、晾干，在金属板上自发形成一层植酸聚合物的化学转化膜。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明公开了一种植酸聚合物的合成方法及该聚合物在金属表面预处理方面的应用。该植酸聚合物以有机硅烷水解之后的硅醇化合物作为“桥梁”与植酸分子反应，生成具有空间网状结构的聚合物。该聚合物的表面含有大量的羟基官能团，可以在金属表面发生化学反应，从而在金属表面形成一层厚度大约为600nm的化学转化膜，而植酸转化膜的厚度只有200nm左右。该聚合物制备的化学转化膜与植酸化学转化膜相比，致密性好、缺陷部位少，显著提高了其耐腐蚀性能。
附图说明
图1 植酸聚合物的合成机理示意图；
图2 植酸聚合物水溶液的宏观形貌；
图3 植酸聚合物的TEM照片；
图4 实施例5中电化学稳态极化曲线；
图5 实施例5中电化学阻抗谱的测试曲线。
具体实施方式
本发明的植酸聚合物的合成方法步骤如下：将植酸溶解于水中配制成植酸溶液，植酸与水的质量比为1-3:100；将硅烷偶联剂溶解于有机溶剂中，硅烷偶联剂与有机溶剂的质量比为2-6:1000；所述植酸与硅烷偶联剂的质量比为50-210:1。将植酸溶液加热至55-85℃，在搅拌下逐滴加入硅烷偶联剂的有机溶剂溶液，恒温反应2-5小时，得到微白色的植酸聚合物水溶液。
所述有机溶剂为醇类或酮类溶剂，具体可以是无水乙醇、丙醇、丙酮等有机溶剂。
所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷等。
所述硅烷偶联剂在水解后之会生成具有高反应活性的硅醇化合物，硅醇化合物可以作为“桥梁”，与植酸分子的羟基进行反应，将植酸分子连接起来形成具有一定分子量和空间网状结构的聚合物。反应原理示意图如图1所示。
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
（一）植酸聚合物的合成过程
选择氨丙基三乙氧基硅烷为本实施例中所选用的硅烷，采取以下步骤进行合成：
（1）称取4.85 g植酸溶解于300 ml水中得到植酸溶液，倒入500 ml的三口烧瓶中；
（2）称取0.0815 g氨丙基三乙氧基硅烷溶解于15.78 g无水乙醇中，倒入50 ml恒压滴液漏斗中；
（3）将盛有植酸溶液的三口烧瓶用水浴加热至75℃，然后在搅拌下逐滴加入硅烷的乙醇溶液，恒温反应3 h，最后得到微白色植酸聚合物的水溶液。
实施例2
（一）植酸聚合物的合成过程
选择甲基三乙氧基硅烷为本实施例中所选用的硅烷，采取以下步骤进行合成：
（1）称取6.5 g植酸溶解于300 ml水中得到植酸溶液，倒入500 ml的三口烧瓶中；
（2）称取0.031 g甲基三乙氧基硅烷溶解于8 g丙酮中，倒入50 ml恒压滴液漏斗中；
（3）将盛有植酸溶液的三口烧瓶用水浴加热至60℃，然后在搅拌下逐滴加入硅烷的乙醇溶液，恒温反应4 h，最后得到微白色植酸聚合物的水溶液。
实施例3
（一）植酸聚合物的合成过程
选择γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷为本实施例中所选用的硅烷，采取以下步骤进行合成：
（1）称取9.2g植酸溶解于300 ml水中得到植酸溶液，倒入500 ml的三口烧瓶中；
（2）称取0.0582g γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷溶解于11.835 g无水乙醇中，倒入50 ml恒压滴液漏斗中；
（3）将盛有植酸溶液的三口烧瓶用水浴加热至80℃，然后在搅拌下逐滴加入硅烷的乙醇溶液，恒温反应2 h，最后得到微白色植酸聚合物的水溶液。
实施例4
（一）植酸聚合物的合成过程
选择γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为本实施例中所选用的硅烷，采取以下步骤进行合成：
（1）称取7.54g植酸溶解于300 ml水中得到植酸溶液，倒入500 ml的三口烧瓶中；
（2）称取0.093g γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶解于15.78 g无水乙醇中，倒入50 ml恒压滴液漏斗中；植酸/硅烷=81
（3）将盛有植酸溶液的三口烧瓶用水浴加热至55 ℃，然后在搅拌下逐滴加入硅烷的乙醇溶液，恒温反应5 h，最后得到微白色植酸聚合物的水溶液。
由上述实施例1-4得到的植酸聚合物水溶液的宏观与微观形貌如图2、3所示：由图2可以看出合成的植酸聚合物水溶液为均一的微白色溶液，微观结构照片图3表明植酸聚合物分子所形成的薄膜具有一定的空间网状结构。
实施例5
（二）植酸聚合物在金属表面预处理领域的应用，具体是在金属表面形成植酸聚合物化学转化膜，制备方法及其耐腐蚀性能具体为：
将冷轧钢板进行除油、水洗之后放置于由实施例1合成的植酸聚合物水溶液中浸泡10分钟，然后取出，自然晾干，冷轧板表面会自发形成一层植酸聚合物化学转化膜，经检测得到植酸聚合物化学转化膜的厚度是600nm，比普通的植酸转化膜更厚。
分别以空白的冷轧板、覆盖了植酸转化膜的冷轧板、覆盖了植酸聚合物化学转化膜的冷轧板为对比，进行电化学稳态极化曲线和电化学阻抗谱的测试，腐蚀介质均为浓度为0.5mol/L的硫酸溶液。结果如图5所示：从图中我们可以看出植酸聚合物化学转化膜的耐腐蚀性能远远高于植酸化学转化膜。
以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种植酸聚合物的合成方法，其特征在于，步骤如下：将植酸溶解于水中配制成植酸溶液；将硅烷偶联剂溶解于有机溶剂中；将植酸溶液加热至55-85℃，在搅拌下逐滴加入硅烷偶联剂的有机溶剂溶液，进行恒温反应，反应时间为2-5h，得到微白色的植酸聚合物溶液；所述植酸与水的质量比为1-3:100；所述硅烷偶联剂与有机溶剂的质量比为2-6:1000；所述植酸与硅烷偶联剂的质量比为50-210:1。
2.根据权利要求1所述的一种植酸聚合物的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为醇类或酮类溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种植酸聚合物的合成方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510332213.9A CN104892667B (zh) | 2015-06-16 | 2015-06-16 | 一种植酸聚合物的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510332213.9A CN104892667B (zh) | 2015-06-16 | 2015-06-16 | 一种植酸聚合物的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104892667A CN104892667A (zh) | 2015-09-09 |
| CN104892667B true CN104892667B (zh) | 2017-01-18 |
Family
ID=54025677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510332213.9A Active CN104892667B (zh) | 2015-06-16 | 2015-06-16 | 一种植酸聚合物的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104892667B (zh) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106011812B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-11-02 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 铝合金表面硅烷化转化膜的制备方法 |
| CN106191844A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 张卫东 | 一种防霉耐潮播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048584A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 张卫东 | 一种无毒长效播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048583A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 张卫东 | 一种抗菌驱虫型播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106191837A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 张卫东 | 一种抗磨防水播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048585A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 张卫东 | 一种含桉叶油的播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048582A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 张卫东 | 一种新型含壳聚糖的播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106191840A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 张卫东 | 一种耐洗擦性能好的播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048572A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 张卫东 | 一种抗冻播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106191843A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 张卫东 | 一种添加纳米硫酸钡的播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106191833A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 张卫东 | 一种阻燃型播种机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN107630212A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 天津市澳路浦润滑科技股份有限公司 | 一种复合膜防锈剂 |
| CN106118454A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-16 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种耐候性佳的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106086858A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-09 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048586A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种抗菌型碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048587A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种去污性强的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106245015A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种长效抗静电防尘碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106048578A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种添加纳米氧化铝的耐高温碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106245016A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种适涂性佳的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106148929A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-23 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种除灰清洗型碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106222642A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-14 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种抗晒碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106086849A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-09 | 安徽吉思特智能装备有限公司 | 一种具有润滑功能的环保型碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 |
| CN106835103B (zh) * | 2017-02-10 | 2018-10-23 | 章丘市天健表面技术材料厂 | 一种钛化液及其制备方法与应用 |
| CN109675120B (zh) * | 2018-12-05 | 2020-11-13 | 暨南大学 | 一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法与应用 |
| CN111235576B (zh) * | 2020-01-15 | 2020-12-25 | 浙江大学 | 金属表面构筑微纳多孔的有机酸预处理层的方法及应用 |
| CN112267124B (zh) * | 2020-08-24 | 2023-08-15 | 希玛石油制品（镇江）有限公司 | 一种水基黑色金属防锈型清洗剂及其制备方法 |
| CN111961250B (zh) * | 2020-08-28 | 2023-01-31 | 盐城工学院 | 一种阻燃聚氨酯软泡材料的制备方法 |
| CN112776525A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-05-11 | 浙江天画家居用品有限公司 | 一种玻璃内雕镀银装饰画的制作方法 |
| CN113387592B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-04-05 | 中国石油大学(北京) | 一种玻璃表面的水下超疏油复合镀层及其制备方法 |
| DE102022110908A1 (de) * | 2022-05-03 | 2023-11-09 | Hochschule Niederrhein, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Phytinsäureoligomer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE412073T1 (de) * | 2002-12-24 | 2008-11-15 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur vorbehandlung vor der beschichtung |
| CN100469945C (zh) * | 2007-01-22 | 2009-03-18 | 杭州五源科技实业有限公司 | 金属涂装前硅烷偶联预膜剂的制备方法 |
| CN101469421B (zh) * | 2007-12-29 | 2010-12-22 | 比亚迪股份有限公司 | 一种镁合金化学转化膜的成膜溶液及该转化膜的制备方法 |
-
2015
- 2015-06-16 CN CN201510332213.9A patent/CN104892667B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104892667A (zh) | 2015-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104892667B (zh) | 一种植酸聚合物的制备方法 | |
| Zaferani et al. | Using silane films to produce an alternative for chromate conversion coatings | |
| CN104451821B (zh) | 一种用硅烷偶联剂对电气化铁路接触网构件阳极氧化铝进行封孔处理的方法 | |
| CN104630765A (zh) | 一种环保型金属涂装前预处理剂及其制备方法 | |
| CN107353773A (zh) | 一种含有石墨烯的水性环氧防腐涂料及其制备方法及应用 | |
| CN103290401A (zh) | 一种无铬自润滑钝化液及其制备方法 | |
| EP2383370A1 (en) | Surface treatment agent for galvanized steel sheet, galvanized steel sheet and production method thereof | |
| CN108677178A (zh) | 一种海洋环境下铝合金表面硅烷耐腐蚀膜及其制备方法 | |
| CN102911578A (zh) | 硅烷处理液 | |
| CN108441083A (zh) | 一种玄武岩鳞片无溶剂重防腐涂料及其制备方法 | |
| CN105734547A (zh) | 一种环保型金属表面处理剂及其制备方法 | |
| CN102230203A (zh) | 一种硅烷膜的电沉积制备方法及其用途 | |
| CN109824903A (zh) | 一种高折射率含硼有机硅增粘剂及其制备方法 | |
| Fir et al. | Corrosion studies and interfacial bonding of urea/poly (dimethylsiloxane) sol/gel hydrophobic coatings on AA 2024 aluminum alloy | |
| CN105177559A (zh) | 一种耐盐雾铝型材稀土硅烷处理液及其制备方法 | |
| Wang et al. | Toward easily enlarged superhydrophobic materials with stain-resistant, oil–water separation and anticorrosion function by a water-based one-step electrodeposition method | |
| CN106894009B (zh) | 一种环氧基poss改性的金属表面前处理剂及其制备方法、应用 | |
| CN106398521A (zh) | 一种水性无铬达克罗涂料及其制备方法和使用方法 | |
| D’Elia et al. | Poly (phenylene methylene)-based coatings for corrosion protection: Replacement of additives by use of copolymers | |
| CN109504238A (zh) | 一种单组份自固化无铬锌铝防腐涂料及制备与应用 | |
| Zhou et al. | UiO-66 and UiO-66-NH2 membranes-based superhydrophobic coatings for enhanced corrosion protection | |
| Figueira et al. | Application of Sol–Gel Method to Synthesize Organic–Inorganic Hybrid Coatings to Minimize Corrosion in Metallic Substrates | |
| CN107629660A (zh) | 含氢硅油改性聚氨酯涂料的制备方法 | |
| CN104357831B (zh) | 耐腐蚀的镀锌钢板及其制备方法 | |
| CN107083545A (zh) | 一种铜合金用无铬钝化液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |