CN111808451B - 硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器 - Google Patents

硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器 Download PDF

Info

Publication number
CN111808451B
CN111808451B CN202010720202.9A CN202010720202A CN111808451B CN 111808451 B CN111808451 B CN 111808451B CN 202010720202 A CN202010720202 A CN 202010720202A CN 111808451 B CN111808451 B CN 111808451B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
sheet metal
modified graphene
silane
metal part
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
Application number
CN202010720202.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111808451A (zh
Inventor
曾德森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Midea Group Co Ltd
GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
Original Assignee
Midea Group Co Ltd
GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Midea Group Co Ltd, GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd filed Critical Midea Group Co Ltd
Priority to CN202010720202.9A priority Critical patent/CN111808451B/zh
Publication of CN111808451A publication Critical patent/CN111808451A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111808451B publication Critical patent/CN111808451B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/56—Casing or covers of separate outdoor units, e.g. fan guards
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开一种硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机、空调器，其中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；在常温下搅拌12h‑36h，超声波振荡30min‑60min；向反应器中加入硅烷偶联剂；升温至50℃‑200℃，搅拌反应12h‑36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。本发明制备的硅烷改性石墨烯能够有效提高钣金件在重腐蚀环境中的防腐蚀性能。

Description

硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器。
背景技术
空调室外机的外壳通常由钣金件制备而成，该钣金件是采用聚酯粉末静电吸附在镀锌钢板上制成的。然而，该钣金件在重腐蚀环境中的防腐蚀性能较差，在几年内甚至几个月内就会出现锈蚀、穿孔、防腐蚀涂层脱落等问题，严重影响了空调室外机的外观和结构稳定性，增加了外挂空调室外机坠落的风险，存在严重的安全隐患。
上述内容仅用于辅助理解发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种硅烷改性石墨烯的制备方法，旨在解决现有的钣金件在重腐蚀环境中防腐蚀性较差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种硅烷改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；
在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；
向反应器中加入硅烷偶联剂；
升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
在一实施例中，所述氧化石墨烯的浓度为0.2g/L-3g/L。
在一实施例中，所述硅烷偶联剂与所述氧化石墨烯的重量比为1％-12％。
在一实施例中，所述溶剂包括醇类溶剂，所述醇类溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比小于或等于0.25。
在一实施例中，所述醇类溶剂包括乙醇、丙二醇、丁醇、苯甲醇中的任意一种或多种的混合物。
在一实施例中，所述溶剂还包括二甲苯或丙酮。
在一实施例中，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚环氧基三甲基硅烷中的任意一种或多种的混合物。
本发明还提出了一种钣金件，包括：
金属板；
防腐蚀涂层，设于所述金属板上；以及
硅烷改性石墨烯涂层，夹设于所述金属板与所述防腐蚀涂层之间。
在一实施例中，所述防腐蚀涂层包括第一防腐蚀层，所述第一防腐蚀层设于所述金属板的正面，所述硅烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板与所述第一防腐蚀层之间。
在一实施例中，所述防腐蚀涂层包括第二防腐蚀层，所述第二防腐蚀层设于所述金属板的反面。
在一实施例中，所述金属板与所述第二防腐蚀层之间设有所述硅烷改性石墨烯涂层。
在一实施例中，所述硅烷改性石墨烯涂层的厚度为3um～40um。
本发明还提出一种空调室外机，包括外壳，所述外壳采用钣金件制成，所述钣金件包括：
金属板；
防腐蚀涂层，设于所述金属板上；以及
硅烷改性石墨烯涂层，夹设于所述金属板与所述防腐蚀涂层之间。
本发明还提出一种空调器，所述空调器包括空调室内机和空调室外机，所述空调室外机与所述空调室内机通过冷媒管连接。
本发明采用硅烷偶联剂和氧化石墨烯制备的硅烷改性石墨烯，可作为金属板与防腐蚀涂层之间的中间涂层，一方面该硅烷改性石墨烯结构中活化过的硅烷偶联剂分子可以更好的与金属板交联，形成共价键，使得所述硅烷改性石墨烯涂层均匀且牢固地附着在金属板表面，另一方面该硅烷改性石墨烯结构中硅烷偶联剂的有机官能团可以和防腐蚀涂层的有机高分子树脂交联，形成共价键，增强了对防腐蚀涂层的粘合力，因此所述硅烷改性石墨烯涂层可以很好的承接上下层，从而能有效提高该钣金件在重腐蚀环境中的防腐蚀性能。同时，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于经过了长时间的升温反应，氧化石墨烯会被一定程度的热还原，被还原的石墨烯会恢复一定的导电性，而石墨烯的导电性可以促进金属板的表面电荷平衡，增强金属板的阴极保护能力，提高了金属板的防腐蚀性能。此外，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于氧化石墨烯在溶剂中的分散程度很高，因而氧化石墨烯在制备的硅烷改性石墨烯涂层里的分散也非常均匀，使得硅烷改性石墨烯涂层能很好地覆盖保护金属板，并且还原后的石墨烯表面亲水性也会大大减低，从而大幅度减缓了水和腐蚀离子渗透至金属板，进一步提高了钣金件的防水防腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明钣金件一实施例的结构示意图；
图2为本发明钣金件另一实施例的结构示意图；
图3为本发明钣金件又一实施例的结构示意图；
图4为本发明钣金件中硅烷改性石墨烯涂层的制备原理图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 钣金件 130 防腐蚀涂层
110 金属板 131 第一防腐蚀层
120 硅烷改性石墨烯涂层 132 第二防腐蚀层
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
需要说明，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
本发明提出了一种硅烷改性石墨烯的制备方法。其中，该制备方法采用一锅法(在一锅反应炉中进行)制备硅烷改性石墨烯，制备工艺简单，可大批量生产。
具体而言，本发明提出的硅烷改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：
向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；
在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；
向反应器中加入硅烷偶联剂；
升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
在本发明实施例中，所述氧化石墨烯的浓度为0.2g/L-3g/L，所述硅烷偶联剂与所述氧化石墨烯的重量比为1％-12％。
其中，氧化石墨烯是采用Hummers法制备得到的，其表面有大量的氧化官能团，氧含量超过30at％。硅烷偶联剂是一种硅烷化学物，其两端既可以与无机物形成化学键，又可以与有机物发生化学交联，分子结构式一般为X-R-Si(OR)3(式中X为有机官能基团，-SiOR为硅烷氧基团)。具体地，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚环氧基三甲基硅烷中的任意一种或多种的混合物。
溶剂包括醇类溶剂，具体地，所述醇类溶剂包括乙醇、丙二醇、丁醇、苯甲醇中的任意一种或多种的混合物。另外，所述溶剂还包括二甲苯或丙酮，氧化石墨烯能很好地分散二甲苯或丙酮中。所述醇类溶剂可以起到活化硅烷偶联剂的作用，为了使所述硅烷偶联剂分子部分被活化，也即保留部分活化基团不被活化，需要控制所述醇类溶剂的用量，具体地，所述醇类溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比小于或等于0.25。这是因为，如果所述醇类溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比大于0.25，会导致硅烷偶联剂被完全活化，进而导致最终制得的硅烷改性石墨烯分子量过大，容易发生脆裂，从而不利于硅烷改性石墨烯涂层120很好的覆盖并保护金属板110。
值得一提的，向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；在常温下磁力搅拌24h，加水浴超声波振荡波振荡30min-60min；使得氧化石墨烯能够更加均匀地分散在溶剂中，即摇晃反应器，肉眼看不到颗粒或絮状团聚物。氧化石墨烯在溶剂中的分散比较均匀，使得氧化石墨烯在制备的硅烷改性石墨烯涂层120里也能分散地比较均匀，从而硅烷改性石墨烯涂层120能很好地覆盖并保护金属板110，提高钣金件100的防腐蚀性能。具体而言，所述搅拌速度为200rpm-600rpm，所述超声波振荡的频率为30Hz-50Hz。
向反应器中加入硅烷偶联剂后，硅烷偶联剂分子遇到氧化石墨烯分子的羟基和溶剂分子中的羟基，发生水解活化。使用烧瓶加热基座和热电偶，加热混合液至50℃-200℃，使得硅烷偶联剂分子间、硅烷偶联剂分子与氧化石墨烯分子间发生交联反应，形成共价键，制得硅烷改性石墨烯。需要说明的是，在此步骤中，由于经过了长时间的升温反应，氧化石墨烯会被一定程度的热还原，被还原的石墨烯会恢复一定的导电性，而石墨烯的导电性可以促进金属板110(镀锌板)的表面电荷平衡，增强金属板110锌涂层的阴极保护能力，提高了金属板110的防腐蚀性能。并且，还原后的石墨烯表面亲水性也会大大减低，从而大幅度减缓了水和腐蚀离子渗透至金属板110，进一步提高了金属板110的防水防腐蚀性能。
另外，本发明制备得到的硅烷改性石墨烯(混合液)无须降温可直接喷涂或浸涂到金属板110的表面上，自然风干即可形成硅烷改性石墨烯涂层120(如图1所示)。
本发明采用硅烷偶联剂和氧化石墨烯制备的硅烷改性石墨烯，可作为金属板110与防腐蚀涂层130之间的中间涂层(如图1所示)，一方面该硅烷改性石墨烯结构中活化过的硅烷偶联剂分子可以更好的与金属板110交联，形成共价键，使得所述硅烷改性石墨烯涂层120均匀且牢固地附着在金属板110表面，另一方面该硅烷改性石墨烯结构中硅烷偶联剂的有机官能团可以和防腐蚀涂层130的有机高分子树脂交联，形成共价键，增强了对防腐蚀涂层130的粘合力，因此所述硅烷改性石墨烯涂层120可以很好的承接上下层，从而能有效提高该钣金件100在重腐蚀环境中的防腐蚀性能。同时，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于经过了长时间的升温反应，氧化石墨烯会被一定程度的热还原，被还原的石墨烯会恢复一定的导电性，而石墨烯的导电性可以促进金属板110的表面电荷平衡，增强金属板110的阴极保护能力，提高了金属板110的防腐蚀性能。此外，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于氧化石墨烯在溶剂中的分散程度很高，因而氧化石墨烯在制备的硅烷改性石墨烯涂层120里的分散也非常均匀，使得硅烷改性石墨烯涂层120能很好地覆盖保护金属板110，并且还原后的石墨烯表面亲水性也会大大减低，从而大幅度减缓了水和腐蚀离子渗透至金属板110，进一步提高了钣金件100的防水防腐蚀性能。
请参阅图1，本发明还提出了一种钣金件100。所述钣金件100包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述硅烷改性石墨烯涂层120夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
具体而言，所述钣金件100的制备方法包括：首先在金属板110(如图4中的无机金属基材)的表面涂覆硅烷改性石墨烯，形成硅烷改性石墨烯涂层120；然后，在所述硅烷改性石墨烯涂层120的表面涂覆防腐蚀涂料，形成防腐蚀涂层130。在此，所述硅烷改性石墨烯可以是采用上述方法制备得到，当然，也可以通过购买得到，不做具体限定。
需要指出的是，若采用上述方法制备得到硅烷改性石墨烯制备硅烷改性石墨烯涂层120，则硅烷改性石墨烯结构中活化过的硅烷偶联剂分子可以很好的与金属板110交联，形成共价键，使得所述硅烷改性石墨烯涂层120均匀且牢固地附着在金属板110表面(如图4所示)。同时，该硅烷改性石墨烯结构中硅烷偶联剂的有机官能团可以和防腐蚀涂层130的有机高分子树脂交联，形成共价键，增强对防腐蚀涂层130的粘合力，因此使得所述硅烷改性石墨烯涂层120可以很好的承接上下层，从而能有效提高该钣金件100在重腐蚀环境中的防腐蚀性能。此外，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于经过了长时间的升温反应，氧化石墨烯会被一定程度的热还原，被还原的石墨烯会恢复一定的导电性，而石墨烯的导电性可以促进金属板110的表面电荷平衡，增强金属板110的阴极保护能力，提高了金属板110的防腐蚀性能。同时，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于氧化石墨烯在溶剂中的分散程度很高，因而氧化石墨烯在制备的硅烷改性石墨烯涂层120里的分散也非常均匀，使得硅烷改性石墨烯涂层120能很好地覆盖保护金属板110，并且还原后的石墨烯表面亲水性也会大大减低，从而大幅度减缓了水和腐蚀离子渗透至金属板110，进一步提高了钣金件100的防水防腐蚀性能。
在一实施例中，请参阅图2，所述防腐蚀涂层130包括第一防腐蚀层131，所述第一防腐蚀层131设于所述金属板110的正面，所述硅烷改性石墨烯涂层120夹设于所述金属板110与所述第一防腐蚀层131之间。
为了进一步提高所述钣金件100的防腐蚀性能，在另一实施例中，请参阅图3，所述防腐蚀涂层130包括第二防腐蚀层132，所述第二防腐蚀层132设于所述金属板110的反面。其中，所述第一防腐蚀层131与所述第二防腐蚀层可以是相同的高分子涂层，也可以是不同的高分子涂层，不做具体限定。
当然，为了更进一步提高所述钣金件100的防腐蚀性能，在又一实施例中，所述金属板110与所述第二防腐蚀层132之间还设有所述硅烷改性石墨烯涂层120(如图3所示)。也即，所述硅烷改性石墨烯涂层120为两层，其中一层所述硅烷改性石墨烯涂层120夹设于所述金属板110与所述第一防腐蚀层131之间，另一层所述硅烷改性石墨烯涂层120夹设于所述金属板110与所述第二防腐蚀层132之间。
在上述各实施例中，所述硅烷改性石墨烯涂层120的厚度为3um～40um。值得一提的是，在本发明制备的钣金件100中，所述硅烷改性石墨烯涂层120的厚度很薄(低至3um)，但很薄的硅烷改性石墨烯涂层120可以起到优异的粘着连接效果和防腐蚀效果。
下面将结合具体实施例对本发明钣金件100的防腐蚀性能进行说明。
实施例1
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入0.2g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为0.2g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.021ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为1.0％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
实施例2
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入0.8g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为0.8g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.034ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为4.0％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
实施例3
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入1.4g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为1.4g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.118ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为8.0％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
实施例4
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入2g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为2g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.211ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为10％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
实施例5
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入2.5g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为2.5g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.291ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为11％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
实施例6
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入3.0g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为3.0g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.381ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为12％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
对比例1
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入1.0g氧化石墨烯粉末和10L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为0.1g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.008ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为0.8％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
对比例2
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、防腐蚀涂层130以及硅烷改性石墨烯涂层120，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110上；所述烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板110与所述防腐蚀涂层130之间。
在该实施例中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法：在一个1000ml的烧瓶里，加入3.2g氧化石墨烯粉末和1L的溶剂(氧化石墨烯的浓度为3.2g/L)，其中溶剂包括二甲苯、丁醇和苯甲醇，三者的体积比3:0.8:0.2；磁力搅拌混合液24h，加水浴超声波振荡40分钟(超声波振荡频率为37Hz，超声波振荡功率为50％)，使氧化石墨烯粉末充分分散在溶剂中，摇晃反应瓶，肉眼观察不到颗粒或絮状团聚物；然后，在氧化石墨烯分散液中加入0.440ml的3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-氨丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯的重量比为13％)，搅拌均匀，加热混合液至50℃-200℃，使其反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。
对比例3
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110以及防腐蚀涂层130，所述防腐蚀涂层130设于所述金属板110的表面。该钣金件100的制备方法包括：对金属板110进行表面处理；将聚酯材料涂覆在所述金属板110的表面，以形成防腐蚀涂层130。
对比例4
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、硅烷偶联剂涂层以及防腐蚀涂层130，所述硅烷偶联剂涂层设于所述金属板110的表面；所述防腐蚀涂层130设于所述硅烷偶联剂涂层的表面。该钣金件100的制备方法包括：对金属板110进行表面处理；将硅烷偶联剂涂覆于金属板110的表面，以形成硅烷偶联剂涂层；将聚酯材料涂覆在所述硅烷偶联剂涂层的表面，以形成防腐蚀涂层130。
对比例5
本实施例提供一种钣金件100，包括金属板110、氧化石墨烯涂层以及防腐蚀涂层130，所述氧化石墨烯涂层设于所述金属板110的表面；所述防腐蚀涂层130设于所述氧化石墨烯涂层的表面。该钣金件100的制备方法包括：对金属板110进行表面处理；将氧化石墨烯涂覆于金属板110的表面，以形成氧化石墨烯涂层；将聚酯材料涂覆在所述氧化石墨烯涂层的表面，以形成防腐蚀涂层130。
为了验证本发明钣金件100的防腐蚀性能，对上述实施例1至实施例6，及对比1至对比例5的钣金件100进行粘着强度及防腐蚀性能测试，测试结果如表1所示。
表1粘着强度及防腐蚀性能测试结果
Figure GDA0003218585010000121
Figure GDA0003218585010000131
根据表1可知，本发明实施例1至实施例6提供的钣金件100具有较高的粘着强度，并且在盐雾240h后仍具有较高的粘着强度。而对比例1至对比例5提供的钣金件100的粘着强度均低于本发明实施例1至实施例6提供的钣金件100的粘着强度。同时，本发明实施例1至实施例6提供的钣金件100在盐雾960h后的刻损位腐蚀扩散位移小于对比例1至对比例5提供的钣金件100在盐雾960h后的刻损位腐蚀扩散位移。由此可以得出，本发明提供的钣金件100具有较高的粘着强度和较强的防腐蚀性能。另外，根据表1可知，本发明实施例1至实施例6提供的钣金件100与对比例3提供的钣金件100(现有的防腐蚀钣金件100)相比，本发明实施例1至实施例6提供的钣金件100的粘着强度和粘着保持力均有大幅度提升，并且防腐蚀性能也大幅度提升。
本发明还提出一种空调室外机，该空调室外机包括外壳，所述外壳采用钣金件100制成。该钣金件100的具体结构参照上述实施例，由于本空调室外机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本发明还提出一种空调器，所述空调器包括空调室内机和空调室外机，所述空调室外机与所述空调室内机通过冷媒管连接。其中，所述空调室内机包括外壳，所述外壳采用钣金件100制成。该钣金件100的具体结构参照上述实施例，由于本空调室外机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种钣金件，其特征在于，包括：
金属板；
防腐蚀涂层，设于所述金属板上；以及
硅烷改性石墨烯涂层，夹设于所述金属板与所述防腐蚀涂层之间，所述硅烷改性石墨烯涂层由硅烷改性石墨烯形成，所述硅烷改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：
向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；
在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；
向反应器中加入硅烷偶联剂；
升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应；
所述氧化石墨烯的浓度为0.2g/L-3g/L；
所述硅烷偶联剂与所述氧化石墨烯的重量比为1％-12％。
2.如权利要求1所述的钣金件，其特征在于，所述溶剂包括醇类溶剂，所述醇类溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比小于或等于0.25。
3.如权利要求2所述的钣金件，其特征在于，所述醇类溶剂包括乙醇、丙二醇、丁醇、苯甲醇中的任意一种或多种的混合物。
4.如权利要求2所述的钣金件，其特征在于，所述溶剂还包括二甲苯或丙酮。
5.如权利要求1所述的钣金件，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚环氧基三甲基硅烷中的任意一种或多种的混合物。
6.如权利要求1所述的钣金件，其特征在于，所述防腐蚀涂层包括第一防腐蚀层，所述第一防腐蚀层设于所述金属板的正面，所述硅烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板与所述第一防腐蚀层之间。
7.如权利要求6所述的钣金件，其特征在于，所述防腐蚀涂层包括第二防腐蚀层，所述第二防腐蚀层设于所述金属板的反面。
8.如权利要求7所述的钣金件，其特征在于，所述金属板与所述第二防腐蚀层之间设有所述硅烷改性石墨烯涂层。
9.如权利要求1所述的钣金件，其特征在于，所述硅烷改性石墨烯涂层的厚度为3μm～40μm。
10.一种空调室外机，其特征在于，包括外壳，所述外壳采用如权利要求1至9中任意一项所述的钣金件制成。
11.一种空调器，其特征在于，包括空调室内机和如权利要求10所述的空调室外机，所述空调室外机与所述空调室内机通过冷媒管连接。
CN202010720202.9A 2020-07-23 2020-07-23 硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器 Active CN111808451B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010720202.9A CN111808451B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010720202.9A CN111808451B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111808451A CN111808451A (zh) 2020-10-23
CN111808451B true CN111808451B (zh) 2022-02-11

Family

ID=72860918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010720202.9A Active CN111808451B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111808451B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014144352A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Mackinac Polymers Llc Polymeric composition with electroactive characteristics
CN107327972A (zh) * 2017-08-22 2017-11-07 广东美的制冷设备有限公司 空调器用压缩机组件和具有其的空调器室外机
CN107790353A (zh) * 2017-11-09 2018-03-13 广东美的制冷设备有限公司 空调室外机机壳及其生产方法
EP3378903A1 (en) * 2017-03-22 2018-09-26 Hamilton Sundstrand Corporation Corrosion protection via nanomaterials
CN111205756A (zh) * 2020-02-13 2020-05-29 广西大学 一种功能化氧化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014144352A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Mackinac Polymers Llc Polymeric composition with electroactive characteristics
EP3378903A1 (en) * 2017-03-22 2018-09-26 Hamilton Sundstrand Corporation Corrosion protection via nanomaterials
CN107327972A (zh) * 2017-08-22 2017-11-07 广东美的制冷设备有限公司 空调器用压缩机组件和具有其的空调器室外机
CN107790353A (zh) * 2017-11-09 2018-03-13 广东美的制冷设备有限公司 空调室外机机壳及其生产方法
CN111205756A (zh) * 2020-02-13 2020-05-29 广西大学 一种功能化氧化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111808451A (zh) 2020-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113604151B (zh) 磷化聚苯胺-二氧化硅接枝改性石墨烯/水性含环氧基硅树脂复合涂层的制备方法
Pathak et al. Value addition to waterborne polyurethane resin by silicone modification for developing high performance coating on aluminum alloy
CN113683956B (zh) 石墨烯-二氧化硅键合接枝聚苯胺/水性含环氧基硅树脂复合涂层的制备方法
CN110643272B (zh) 一种氧化石墨烯改性水性聚氨酯导热阻燃抗静电涂料成膜剂及其制备方法
CN107312446B (zh) 一种聚多巴胺纳米氧化锌超疏水涂层的制备方法
CN111154392B (zh) 一种改性氧化石墨烯复合水性聚氨酯环保型防腐涂料
Bagherzadeh et al. Novel water-based nanosiloxane epoxy coating for corrosion protection of carbon steel
WO2014190796A1 (zh) 具有优异耐候性、耐蚀性和耐碱性的热镀铝锌钢板及其制备方法和表面处理剂
CN110054965B (zh) 改性氧化石墨烯共固化水性环氧树脂涂料及其制备方法
Chen et al. High solids organic-inorganic hybrid coatings based on silicone-epoxy-silica coating with improved anticorrosion performance for AA2024 protection
CN105017956A (zh) 高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料及其制备方法
US11479692B2 (en) Metal oxide-containing sol-gel coating formulations
Jayakumar et al. Durable hydrophobic coating based on cerium phosphate nanorod-siliconized epoxy for corrosion protection
Parhizkar et al. Enhancement of the corrosion protection properties of a hybrid sol-gel based silane film through impregnation of functionalized graphene oxide nanosheets
CN113122106A (zh) 一种MXene/聚苯胺纳米复合防腐抗菌涂料及其制备方法
Jia et al. Anticorrosive and photocatalytic properties research of epoxy-silica organic–inorganic coating
CN114561118A (zh) 一种聚吡咯包裹石墨烯缓蚀剂容器及其制备方法和一种复合涂料及其应用
CN112662270A (zh) 一种改性氧化石墨烯环氧复合防腐涂料的制备方法
CN110305559A (zh) 一种耐腐蚀的导热涂料及其制备方法
CN111892857A (zh) 一种工业管道防腐粉末涂料及其制备方法
TWI490254B (zh) 無機鈍化塗料、其形成方法、及所形成之無機鈍化保護膜
CN111808451B (zh) 硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机和空调器
Li et al. Construction of vinyl ester resins composite coatings via introducing silane-functionalized graphene oxide for enhancing comprehensive performance
CN110591019B (zh) 一种改性丙烯酸树脂溶液及其制备方法、防腐涂料及其应用
CN111704821B (zh) 一种基于氧化石墨烯接枝的复合型防锈颜料及其在防腐涂料中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant