本發(fā)明涉及金屬抗氧化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種添加碳納米管具有散熱功能的水基黃銅抗氧化劑及其制作方法。
背景技術(shù)：
黃銅是由銅和鋅所組成的合金，既具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和易于加工成型的優(yōu)點，又具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、硬度和耐化學(xué)腐蝕性，常被用于制造閥門、水管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管和散熱器等。但在遇到酸性、堿性腐蝕介質(zhì)或在較高溫及高濕環(huán)境中還是容易發(fā)生氧化腐蝕和變色，嚴(yán)重影響外觀和使用價值同時也給二次加工帶來了不良的影響。目前國內(nèi)外對銅及其合金表面抗氧化變色的處理工藝主要有：無機(jī)鈍化成膜技術(shù)、有機(jī)緩蝕技術(shù)、稀土加入法、自組裝技術(shù)及樹脂涂層技術(shù)等，其中最經(jīng)濟(jì)、易行的方法是在黃銅表面進(jìn)行鈍化處理。最成熟的方法是采用重鉻酸鹽鈍化處理，但該法在生產(chǎn)過程中及廢液中殘留的六價鉻是有毒物質(zhì)，許多國家已經(jīng)禁止使用重鉻酸鹽鈍化處理，因此，文獻(xiàn)《黃銅表面富植酸鈍化工藝研究》以植酸、雙氧水、聚乙二醇等為主要原料制備的鈍化液用于黃銅表面防銹具有重要的現(xiàn)實意義。
文獻(xiàn)中采用鈍化液對冷軋HAl72-2.5-1黃銅帶材進(jìn)行鈍化處理，結(jié)果表明，富植酸鈍化膜的最佳工藝條件為：鈍化溫度范圍是35～40℃，pH值為2.5，鈍化時間為60s；SEM微觀形貌顯示，膜層表面平整，結(jié)構(gòu)致密；失重試驗結(jié)果表明采用富植酸鈍化處理能對合金材料起到很好的保護(hù)作用；經(jīng)過12h的鹽霧法試驗顯示采用富植酸處理的試樣比采用重鉻酸鹽處理的試樣具有更好的抗變色能力且富植酸鈍化液中不含鉻，廢液中不會產(chǎn)生鉻污染。
然而文獻(xiàn)中的植酸膜在濕度較重的環(huán)境下，由于潮防濕性不佳，儲存時間短，涂覆在黃銅表面進(jìn)行二次加工時耐高溫性能有限，在焊接過程中，無法保持長時間以及多次的高溫沖擊；其次文獻(xiàn)中制得的鈍化劑還存在抗氧化時間短、環(huán)保適應(yīng)性差、功能單一、熱穩(wěn)定性差、耐候性差以及耐曬防紫外線輻射差等問題，因而限制了整體性能的提升和應(yīng)用范圍，有必要改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和配方，制備出具有防腐、抗氧化、耐磨、防曬等功能的黃銅表面處理用抗氧化劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種添加碳納米管具有散熱功能的水基黃銅抗氧化劑及其制作方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種添加碳納米管具有散熱功能的水基黃銅抗氧化劑，每升抗氧化劑由下列重量份的原料制成：50wt.%植酸13-16、30wt.%雙氧水23-25、聚乙二醇13-15、苯甲酸鈉0.7-0.9、硼酸6-8、高筋面粉1-3、明膠3-5、純丙乳液5-7、乙醇胺2-3、碳納米管0.9-1.2、甲基三乙酰氧基硅烷2.7-2.9、去離子水適量。
所述的一種添加碳納米管具有散熱功能的水基黃銅抗氧化劑的制作方法，包括以下步驟：
（1）將高筋面粉在去離子水中混勻配制成質(zhì)量百分比濃度為5-10%的懸浮液，放入40-60℃水浴中，加入碳納米管超聲分散研磨6-12小時，加入純丙乳液超聲輻照反應(yīng)2-8小時，冷卻至室溫，過濾洗滌至中性，干燥得改性高筋面粉；
（2）將甲基三乙酰氧基硅烷與去離子水按1：3的質(zhì)量比在室溫下攪拌混勻后升溫至80-100℃，加入乙醇胺超聲分散研磨5-7小時，冷卻至45-55℃加入植酸反應(yīng)1-2小時，得改性植酸；
（3）將步驟（1）制得的改性高筋面粉研磨分散在步驟（2）制得的改性植酸水溶液中，升溫至70-80℃加入明膠攪拌反應(yīng)4-6小時，冷卻；
（4）將步驟（3）物料放入反應(yīng)器中，加入硼酸及其他剩余成分?jǐn)嚢杌靹颍铀?L，于40-50℃攪拌20-60分鐘，出料。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明以植酸、雙氧水為主要成分，由于植酸分子中有24個氧原子、12個羥基和6個磷酸酯基，這些原子或基團(tuán)能與金屬原子和金屬離子形成絡(luò)合物，將植酸進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑改性后，鈍化過程中未反應(yīng)的磷羥基之間一方面可通過氫鍵或者脫水反應(yīng)，連接形成高交聯(lián)密度的空間網(wǎng)狀植酸( 鹽) 鈍化膜，另一方面可與硅烷水解后生成的-Si-OH- 反應(yīng)生成-P-O-Si-鍵，能與金屬生成穩(wěn)定的螯合物，附著在金屬表面形成一層無色透明、表面平整、厚度致密均一、無微裂紋的保護(hù)薄膜有效地阻止腐蝕介質(zhì)滲入金屬表面，從而減緩了金屬的腐蝕，將高筋面粉經(jīng)碳納米管、純丙乳液改性后添加到原料中，提高了其在水中的黏度，再配伍其他有效助劑制得的抗氧化劑可直接溶于水中，操作簡便，不須特殊設(shè)備，將產(chǎn)品涂覆在黃銅散熱器表面散熱性好、防腐抗氧化性佳、防腐時間長。
具體實施方式
一種添加碳納米管具有散熱功能的水基黃銅抗氧化劑，每升抗氧化劑由下列重量份的原料制成：50wt.%植酸13、30wt.%雙氧水23、聚乙二醇13、苯甲酸鈉0.7、硼酸6、高筋面粉1、明膠3、純丙乳液5、乙醇胺2、碳納米管0.9、甲基三乙酰氧基硅烷2.7、去離子水適量。
所述的一種添加碳納米管具有散熱功能的水基黃銅抗氧化劑的制作方法，包括以下步驟：
（1）將高筋面粉在去離子水中混勻配制成質(zhì)量百分比濃度為5-10%的懸浮液，放入40-60℃水浴中，加入碳納米管超聲分散研磨6-12小時，加入純丙乳液超聲輻照反應(yīng)2-8小時，冷卻至室溫，過濾洗滌至中性，干燥得改性高筋面粉；
（2）將甲基三乙酰氧基硅烷與去離子水按1：3的質(zhì)量比在室溫下攪拌混勻后升溫至80-100℃，加入乙醇胺超聲分散研磨5-7小時，冷卻至45-55℃加入植酸反應(yīng)1-2小時，得改性植酸；
（3）將步驟（1）制得的改性高筋面粉研磨分散在步驟（2）制得的改性植酸水溶液中，升溫至70-80℃加入明膠攪拌反應(yīng)4-6小時，冷卻；
（4）將步驟（3）物料放入反應(yīng)器中，加入硼酸及其他剩余成分?jǐn)嚢杌靹?，加水?L，于40-50℃攪拌20-60分鐘，出料。
利用本發(fā)明制得的銅抗氧化劑具有如下技術(shù)參數(shù)：
（1）耐中性鹽霧腐蝕試驗：經(jīng)過本發(fā)明抗氧化劑處理的黃銅其抗變色能力顯著提高，8 h 后試樣仍能保持合金的原色沒有腐蝕斑，12 h后，試樣表面仍能保持合金的原色，只有少量的腐蝕斑；
（2）將試樣放入本發(fā)明產(chǎn)品中鈍化處理60秒時試樣耐硝酸點滴的耐腐蝕的時間達(dá)到最大值13秒。