CN109332137B - 一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法 - Google Patents

一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，属于多孔金属材料表面处理技术领域。首先，采用PTFE乳液、KH‑560改性硅溶胶和Al2O3颗粒为原料，原料按配比均匀混合后得到PTFE/SiO2/Al2O3均混液；其次，将表面粗化的多孔铝置于PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍、涂覆及固化，在多孔铝表面获得厚度为40~60μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层；最后，用盐酸腐蚀去除多孔铝表面PTFE/SiO2/Al2O3膜层外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率5~40%、表面孔径1~10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。本发明所制备的多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜，比表面积高，表面孔结构可控，耐蚀性及疏水性好，制备工艺简单，可实现工业化生产。

Description

一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，属于多孔金属表面改性技术领域。
背景技术
通孔结构的多孔铝吸声材料，具有高强韧、耐高温、不吸湿、可回收等不可替代的安全及环保性，在城市快速路、高（地）铁、舰艇、潜艇、深水、空压机房、发动（电）机房、声频室、游泳池、KTV包房等噪声控制领域有广阔的应用前景。
铝及铝合金为两性金属，性质活泼，在复杂的使用环境中易被腐蚀而降低其使用寿命，是多孔铝的吸声功能应用必须解决的重要问题。
聚四氟乙烯（PTFE）的结构是以碳原子为骨架、氟原子均匀对称分布在碳原子周围，不溶于有机溶剂，具有极优异的耐化学腐蚀性；PTFE耐高温和耐低温性能优良，可以在-200℃到260℃的温度范围内长期使用；PTFE与水的接触角为157°，具有超疏水特性。因此，PTFE是一种良好的涂膜材料。
多孔铝表面涂覆PTFE膜，可在其良好多孔吸声特性的基础上，获得高耐蚀及超疏水特性，拓展多孔铝的吸声功能应用。但表面光滑的PTFE膜，会减小声波与多孔铝之间的摩擦作用而降低其吸声性能。因此，PTFE膜表面的多孔化，可使多孔铝获得高比表面积的粗糙表面，有利于获得兼备高耐腐蚀性及高吸声性的多孔铝。
发明内容
本发明的目的在于针对多孔铝吸声性能应用方面的不足，提供一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，在原料中掺杂Al2O3颗粒，成膜后用盐酸腐蚀去除膜表面外露的Al2O3颗粒，以实现PTFE/SiO2/Al2O3膜表面的多孔化；多孔铝表面涂覆的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜，比表面积高，表面孔结构可控，耐蚀性及疏水性好、制备工艺简单，可实现工业化生产；具体包括以下步骤：
（1）PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备：将PTFE（聚四氟乙烯）乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒混合，其中，PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶的体积比为1:(0.5~0.7)，Al2O3颗粒的体积分数为PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶总体积的5~40%，将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒的混合物搅拌混合均匀，获得PTFE/SiO2/Al2O3均混液。
（2）多孔铝表面粗化：将通孔结构的多孔铝放入0.8~1.1mol/L的NaOH溶液中腐蚀60~150s，腐蚀后的多孔铝用去离子水震荡洗涤、干燥后获得表面粗化的多孔铝。
（3）多孔铝浸渍涂覆固化：将步骤（2）获得的表面粗化的多孔铝，在步骤（1）获得的PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍20~30min，浸渍后的多孔铝经370~390℃、10~20min的固化处理，在多孔铝表面获得厚度为40~60μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层。
（4）盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒：将步骤（3）制备的多孔铝PTFE/SiO2/Al2O3膜层，在5~8mol/L的盐酸溶液中浸渍10~20min，以腐蚀去除膜层表面外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率5~40%、孔径1~10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
（5）清洗干燥：将步骤（4）获得的多孔铝及其多孔膜，洗涤、干燥后在多孔铝表面获得厚度为40~60μm、表面孔隙率为5~40%、表面孔径为1~10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
优选的，本发明步骤（1）中KH-560（γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷）改性硅溶胶的制备方法为，在硅溶胶中加入质量百分比浓度为5~10wt%硅烷偶联剂KH-560，在40~70℃水浴下磁力搅拌3~6h，获得KH-560改性硅溶胶，最后通过氨水调节使KH-560改性硅溶胶的pH值为8；所述硅溶胶中SiO2质量百分含量30％，pH=10。
优选的，本发明步骤（1）中Al2O3颗粒的粒径为1~10μm；由市售的粒径1~5μm的Al2O3颗粒和经1800目及2300目分样筛选的粒径5~10μmAl2O3颗粒均混制备。
优选的，本发明所述多孔铝为多孔纯铝或多孔铝合金，孔隙率为60~90%、孔径为0.1~3mm。
优选的，本发明步骤（5）中洗涤干燥过程为：用去离子水震荡洗涤至去离子水pH为7，后在50~80℃的恒温干燥箱中干燥10~25min。
发明原理：
1、PTFE与多孔铝粘结性改性原理
多孔铝浸渍涂覆PTFE/SiO2/Al2O3均混液后，PTFE/SiO2/Al2O3均混液中改性硅溶胶的Si-OH键与粗化处理的多孔铝表面的Al-OH基团反应，生成不溶性金属硅酸盐，随着溶剂的蒸发，改性硅溶胶中的硅溶胶粒子脱水缩合生成Si-O-Si三维网状结构，增加了多孔铝表面PTFE/SiO2 /Al2O3膜层的硬度，有效解决了PTFE与多孔铝粘结性差的问题。
在PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备过程中，Al2O3颗粒的加入，易导致均混液中纳米SiO2粒子及微米Al2O3颗粒的团聚；为获得PTFE与多孔铝之间的良好粘结性、同时保证PTFE/SiO2/Al2O3膜的表面多孔性，将PTFE乳液和改性硅溶胶的体积比减小到1：（0.5~0.7），通过减少纳米SiO2粒子的数量，实现PTFE/SiO2/Al2O3混合液的均匀混合。
2、Al2O3体积分数、粒度控制原理
当Al2O3颗粒的体积分数低于5%时，PTFE/SiO2多孔膜表面孔隙率低，对吸声性能改善有限；当Al2O3颗粒的体积分数高于40%时，PTFE/SiO2/Al2O3均混液的粘度增大，难以实现均匀混合及涂覆。
当Al2O3颗粒的粒径小于1μm时，Al2O3颗粒会由于高比表面积而产生团聚，难以实现均匀混合；当Al2O3颗粒的粒径大于10μm时，易在多孔铝表面膜中形成Al2O3颗粒的连通通道（腐蚀后在PTFE多孔膜上形成穿孔），使PTFE多孔膜耐的化学腐蚀性散失。因此，本发明中的Al2O3颗粒体积分数控制在5~40%之间，粒径大小为1~10μm。
3、多孔膜表面孔结构控制原理
膜表面的Al2O3颗粒，其体积分数可以通过球型泡孔的三维模型来表征，球型泡孔紧密堆积时，体孔隙率与面孔隙率基本一致。由于Al2O3颗粒在PTFE/SiO2/Al2O3膜层中均匀分布，在Al2O3颗粒的球型泡孔的三维模型中，Al2O3在膜层表面的体积分数与Al2O3颗粒在膜层中的体积分数相等，为5~40%。
盐酸与Al2O3颗粒在常温下反应速率高，且不与膜层中的SiO2和PTFE发生反应；相比于硫酸等其他酸性腐蚀介质，在相同的反应条件，盐酸腐蚀去除Al2O3颗粒的过程中所需的浓度小、效率高，是实现PTFE膜层表面多孔化的有效腐蚀剂。将多孔铝表面PTFE/SiO2/Al2O3膜层在盐酸溶液中浸渍10~20min，膜层表面外露的Al2O3颗粒与盐酸溶液发生化学反应，生成水溶性的AlCl3而被溶除，最终形成PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
本发明的有益效果
（1）本发明所述方法改善了PTFE与金属粘结性差的问题；制备的多孔铝表面PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜，工艺简单，制备效率高，可实现工业化生产。
（2）多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜，使多孔铝获得粗糙的高比表面积表面，有利于提高多孔铝吸声性能，获得兼备耐蚀及高吸声特性的多孔铝吸声材料，拓展多孔铝的吸声功能应用。
附图说明
图1为多孔铝涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜工艺流程图。
图2为多孔铝涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜宏观结构示意图。
图3为多孔铝表面PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备
将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和粒径1~3μm的Al2O3颗粒混合，其中，PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶的体积比为1:0.5，Al2O3颗粒的体积分数为PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶总体积的40%，将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒的混合物磁力搅拌5h，获得PTFE/SiO2/Al2O3均混液。
（2）多孔铝表面粗化
将孔隙率60%、孔径0.1mm、通孔结构的多孔铝放入0.8mol/L的NaOH溶液中腐蚀60s，腐蚀后的多孔铝用去离子水震荡洗涤，干燥后获得表面粗化的多孔铝。
（3）多孔铝浸渍涂覆固化
将步骤（2）获得的表面粗化的多孔铝，在步骤（1）获得的PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍20min，浸渍后的多孔铝经370℃、20min的固化处理，在多孔铝表面获得厚度为40μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层。
（4）盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒
将步骤（3）制备的多孔铝PTFE/SiO2/Al2O3膜层，在5mol/L的盐酸溶液中浸渍20min，以腐蚀去除膜层表面外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率40%、孔径1~3μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
（5）清洗干燥
将步骤（4）获得的多孔铝及其多孔膜，用去离子水震荡洗涤至去离子水pH为7，后在50℃的恒温干燥箱中干燥25min，在多孔铝表面获得厚度40μm、表面孔隙率40%、表面孔径1~3μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜，结构如图2、3所示，由图2、3可以看出，多孔铝经浸渍、涂覆、固化、及盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒处理后，在多孔铝孔壁上形成了PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜，PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜由PTFE/SiO2膜、以及PTFE/SiO2膜表面的多孔结构构成。
实施例2
一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备
将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和粒径3~5μm的Al2O3颗粒混合，其中，PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶的体积比为1:0.55，Al2O3颗粒的体积分数为PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶总体积的31%，将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒的混合物磁力搅拌4.5h，获得PTFE/SiO2/Al2O3均混液。
（2）多孔铝表面粗化
将孔隙率70%、孔径1mm、通孔结构的多孔铝放入0.9mol/L的NaOH溶液中腐蚀90s，腐蚀后的多孔铝用去离子水震荡洗涤，干燥后获得表面粗化的多孔铝。
（3）多孔铝浸渍涂覆固化
将步骤（2）获得的表面粗化的多孔铝，在步骤（1）获得的PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍25min，浸渍后的多孔铝经380℃、18min的固化处理，在多孔铝表面获得厚度为50μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层。
（4）盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒
将步骤（3）制备的多孔铝PTFE/SiO2/Al2O3膜层，在6mol/L的盐酸溶液中浸渍16min，以腐蚀去除膜层表面外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率31%、孔径3~5μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
（5）清洗干燥
将步骤（4）获得的多孔铝及其多孔膜，用去离子水震荡洗涤至去离子水pH为7，后在60℃的恒温干燥箱中干燥20min，在多孔铝表面获得厚度50μm、表面孔隙率31%、表面孔径3~5μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
实施例3
一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备
将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和粒径5~8μm的Al2O3颗粒混合，其中，PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶的体积比为1:0.6，Al2O3颗粒的体积分数为PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶总体积的23%，将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒的混合物磁力搅拌4h，获得PTFE/SiO2/Al2O3均混液。
（2）多孔铝表面粗化
将孔隙率80%、孔径2mm、通孔结构的多孔铝放入1mol/L的NaOH溶液中腐蚀120s，腐蚀后的多孔铝用去离子水震荡洗涤，干燥后获得表面粗化的多孔铝。
（3）多孔铝浸渍涂覆固化
将步骤（2）获得的表面粗化的多孔铝，在步骤（1）获得的PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍28min，浸渍后的多孔铝经385℃、15min的固化处理，在多孔铝表面获得厚度为55μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层。
（4）盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒
将步骤（3）制备的多孔铝PTFE/SiO2/Al2O3膜层，在7mol/L的盐酸溶液中浸渍13min，以腐蚀去除膜层表面外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率23%、孔径5~8μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
（5）清洗干燥
将步骤（4）获得的多孔铝及其多孔膜，用去离子水震荡洗涤至去离子水pH为7，后在70℃的恒温干燥箱中干燥15min，在多孔铝表面获得厚度55μm、表面孔隙率23%、表面孔径5~8μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
实施例4
一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备
将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和粒径8~10μm的Al2O3颗粒混合，其中，PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶的体积比为1:0.7，Al2O3颗粒的体积分数为PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶总体积的5%，将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒的混合物磁力搅拌3h，获得PTFE/SiO2/Al2O3均混液。
（2）多孔铝表面粗化
将孔隙率90%、孔径3mm、通孔结构的多孔铝放入1.1mol/L的NaOH溶液中腐蚀150s，腐蚀后的多孔铝用去离子水震荡洗涤，干燥后获得表面粗化的多孔铝。
（3）多孔铝浸渍涂覆固化
将步骤（2）获得的表面粗化的多孔铝，在步骤（1）获得的PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍30min，浸渍后的多孔铝经390℃、10min的固化处理，在多孔铝表面获得厚度为60μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层。
（4）盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒
将步骤（3）制备的多孔铝PTFE/SiO2/Al2O3膜层，在8mol/L的盐酸溶液中浸渍10min，以腐蚀去除膜层表面外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率5%、孔径8~10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。
（5）清洗干燥
将步骤（4）获得的多孔铝及其多孔膜，用去离子水震荡洗涤至去离子水pH为7，后在80℃的恒温干燥箱中干燥10min，在多孔铝表面获得厚度60μm、表面孔隙率5%、表面孔径8~10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜。

Claims (3)

1.一种多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)PTFE/SiO2/Al2O3均混液的制备：将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒混合，其中，PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶的体积比为1:(0.5～0.7)，Al2O3颗粒的体积分数为PTFE乳液和KH-560改性硅溶胶总体积的5～40％，将PTFE乳液、KH-560改性硅溶胶和Al2O3颗粒的混合物搅拌混合均匀，获得PTFE/SiO2/Al2O3均混液；
(2)多孔铝表面粗化：将通孔结构的多孔铝放入0.8～1.1mol/L的NaOH溶液中腐蚀60～150s，腐蚀后的多孔铝用去离子水震荡洗涤、干燥后获得表面粗化的多孔铝，通孔结构的多孔铝为多孔纯铝或多孔铝合金，孔隙率为60～90％、孔径为0.1～3mm；
(3)多孔铝浸渍涂覆固化：将步骤(2)获得的表面粗化的多孔铝，在步骤(1)获得的PTFE/SiO2/Al2O3均混液中浸渍20～30min，浸渍后的表面粗化的多孔铝经370～390℃、10～20min的固化处理，在表面粗化的多孔铝表面获得厚度为40～60μm的PTFE/SiO2/Al2O3膜层；
(4)盐酸腐蚀去除膜表面Al2O3颗粒：将步骤(3)制备的多孔铝PTFE/SiO2/Al2O3膜层，在5～8mol/L的盐酸溶液中浸渍10～20min，以腐蚀去除膜层表面外露的Al2O3颗粒，在多孔铝表面形成表面孔隙率5～40％、孔径1～10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜；
(5)清洗干燥：将步骤(4)获得的多孔铝及其多孔膜，洗涤、干燥后在多孔铝表面获得厚度为40～60μm、表面孔隙率为5～40％、表面孔径为1～10μm的PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜；
步骤(1)中Al2O3颗粒的粒径为1～10μm。
2.根据权利要求1所述多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中KH-560改性硅溶胶的制备方法为：在硅溶胶中加入质量百分比浓度为5～10wt％硅烷偶联剂KH-560，在40～70℃水浴下磁力搅拌3～6h，获得KH-560改性硅溶胶，最后通过氨水调节使KH-560改性硅溶胶的pH值为8；所述硅溶胶中SiO2质量百分含量30％，pH＝10。
3.根据权利要求1所述多孔铝表面涂覆PTFE/SiO2/Al2O3多孔膜的制备方法，其特征在于：步骤(5)中洗涤干燥过程为：用去离子水震荡洗涤至去离子水pH为7，后在50～80℃的恒温干燥箱中干燥10～25min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102350132A (zh) * 2011-08-29 2012-02-15 东北电力科学研究院有限公司 新型微孔铝过滤材料的加工方法
CN103498428A (zh) * 2013-09-25 2014-01-08 常州市泛亚微透科技有限公司 交通声屏障用高吸声组合材料及其制备方法
CN103964701A (zh) * 2014-05-05 2014-08-06 广西科技大学鹿山学院 一种SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备方法
CN105417990A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 苏州纳固新材料有限公司 Al2O3溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102350132A (zh) * 2011-08-29 2012-02-15 东北电力科学研究院有限公司 新型微孔铝过滤材料的加工方法
CN103498428A (zh) * 2013-09-25 2014-01-08 常州市泛亚微透科技有限公司 交通声屏障用高吸声组合材料及其制备方法
CN103964701A (zh) * 2014-05-05 2014-08-06 广西科技大学鹿山学院 一种SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备方法
CN105417990A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 苏州纳固新材料有限公司 Al2O3溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂及其制备方法

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