外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊及其制备方法技术

针对现有技术中自修复体系所存在的问题，本发明专利技术提供了外修内固型多孔氮化硼‑聚脲基双壁自修复微胶囊及其制备方法。外修内固型多孔氮化硼‑聚脲基双壁自修复微胶囊，包括内层囊壁和外层囊壁；其特征在于：所述内层囊壁包覆胺基扩链剂‑BN乳液，所述外层囊壁包覆预聚物乳液；所述内层囊壁聚脲由内层囊壁包覆的胺基扩链剂乳液与外层囊壁包覆的预聚物反应得到；所述外层囊壁聚脲为由预聚物和水反应得到；所述内层囊壁聚脲中分散有BN。本发明专利技术所述的双壁微胶囊体系引入氮化硼，将其作为填充材料和分散材料，不但解决了修复剂和固化剂接触率偏低的问题，而且实现了对裂纹更好的快速响应，具有广阔的市场应用前景。

External repairing internal fixed porous boron nitride polyurea double wall self repairing microcapsule and preparation method thereof

In view of the problems existing in the self repair system of the existing technology, the invention provides the external repair of the internal fixed porous boron nitride polyurea double wall self repairing microcapsule and the preparation method. The inner capsule wall of the inner layer and the outer layer of the outer capsule, the inner capsule wall covered with an amine based extender BN emulsion, the outer capsule wall coated with prepolymer emulsion, and the amine based extender emulsion and outer capsule encapsulated in the inner capsule wall of the inner capsule wall. The outer wall wall polyurea is obtained by reaction between the prepolymer and water, and BN in the inner wall wall polyurea is dispersed. The dual wall microcapsule system introduced in the invention has introduced boron nitride as a filling material and a dispersing material. It not only solves the problem of low contact rate of the repair agent and curing agent, but also realizes a better quick response to the crack, and has a broad market application prospect.

【技术实现步骤摘要】
外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊及其制备方法
本专利技术属于有机复合材料领域，涉及一种自修复材料，具体涉及一种外修内固型多孔氮化硼(BN)-聚脲基双壁自修复微胶囊及其制备方法，应用于建筑防灾减灾、涂层防护修复等工程领域。
技术介绍
随着社会的不断发展，建筑行业也发展迅速，各种高楼大厦、桥梁道路陆续掘地而起。混凝土因其来源广泛、抗压强度高、易施工以及耐久性较高等优异性能而被广泛应用于建筑领域。然而，，混凝土结构在使用寿命期间极易发生裂纹。随着荷载的变化和时间的推移，裂纹逐渐会扩展成裂缝，甚至延展至表面导致混凝土材料开裂。在形成贯通裂缝后，混凝土容易遭受外界环境和各种有害因素的侵蚀和破坏，如钢筋锈蚀、碳化、氯离子侵蚀和硫酸盐侵蚀等，最终导致混凝土材料的开裂、破坏，严重影响混凝土材料的耐久性，甚至可能造成突发性建筑破坏造成无法挽回的人财损失。与之相似，涂层作为最常用的防护材料已被广泛的应用于基础设施、航空航天、汽车制造等领域。然而，涂层在服役的过程中容易受到外界因素的影响造成其内部化学结构产生变化，引发不同尺寸微裂纹和局部损伤并使涂层的力学性能大幅下降，涂层内部微裂纹不断地产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
外修内固型多孔氮化硼(BN)‑‑聚脲基双壁自修复微胶囊，包括内层囊壁和外层囊壁；其特征在于：所述内层囊壁包覆胺基扩链剂‑BN乳液，所述外层囊壁包覆预聚物乳液；所述内层囊壁为胺基扩链剂与预聚物通过界面聚合反应得到；所述内层囊壁聚脲由内层囊壁包覆的胺基扩链剂乳液与外层囊壁包覆的预聚物反应得到；所述外层囊壁聚脲由预聚物和水反应得到；所述内层囊壁聚脲中分散有BN。

【技术特征摘要】
1.外修内固型多孔氮化硼(BN)--聚脲基双壁自修复微胶囊，包括内层囊壁和外层囊壁；其特征在于：所述内层囊壁包覆胺基扩链剂-BN乳液，所述外层囊壁包覆预聚物乳液；所述内层囊壁为胺基扩链剂与预聚物通过界面聚合反应得到；所述内层囊壁聚脲由内层囊壁包覆的胺基扩链剂乳液与外层囊壁包覆的预聚物反应得到；所述外层囊壁聚脲由预聚物和水反应得到；所述内层囊壁聚脲中分散有BN。2.外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备预聚物乳液：将适量脂肪族类异氰酸酯修复剂、端氨基聚醚、乳化剂和溶剂在高速搅拌下混合均匀，制备预聚物乳液；(2)制备胺基扩链剂-BN乳液：胺基扩链剂、BN分散液、溶剂和乳化剂在高速搅拌下混合均匀，制备胺基扩链剂-BN乳液；(3)制备聚脲包封双壁微胶囊：将预聚物乳液加入到胺基扩链剂-BN乳液中，合成微胶囊内壁壁材，形成单壁微胶囊乳液；然后向上述乳液中加入乳化剂、溶剂以及过量的预聚物乳液，乳化完成后滴入水，合成微胶囊外壁壁材，形成双壁微胶囊乳液。3.根据权利要求2所述的外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的制备聚脲包封双壁壁微胶囊具体为：①将预聚物乳液滴加到胺基扩链剂-BN乳液中，按质量比1:1-1:3的比例混合均匀，在1000-2500rpm的转速下，60℃-70℃保温2-3h，形成单壁微胶囊乳液；②向步骤①得到的体系中加入适量的乳化剂、溶剂和过量的预聚物乳液进行乳化，形成单壁微胶囊-预聚物复合乳化液滴体系；所述乳化剂在单壁微胶囊-预聚物复合乳化液滴体系中的质量分数为4％-6％；所述乳化剂和溶剂的质量比为1:60-1:90；乳化完成后滴入水，所述水与预聚物乳液的质量比为1:1-1:10；在1000-3500pm的转速下，60℃-70℃保温2-3h，形成双壁微胶囊乳液；③对双壁微胶囊乳液进行离心处理，即得到聚脲包封的外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊，其粒度分布为10μm-200μm。4.根据权利要求2所述的外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的制备预聚物乳液具体为：将脂肪族类异氰酸酯类修复剂与端氨基聚醚按照1:1-1:5的质量比混合均匀，得到预聚物；在1000-2500rpm的转速下搅拌均匀，加入乳化剂和溶剂，在2000-3500rpm的转速下，60℃-70℃保温2-3h，得到预聚物乳液；所述乳化剂的量为预聚物乳液质量的3％-6％，所述乳化剂和溶剂的质量比为1:40-1:50。5.根据权利要求2所述的外修内固型多孔氮化硼-聚脲基双壁自修复微胶囊的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的制备胺基扩链剂-BN乳液具体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马衍轩，张颖锐，李梦瑶，孙启轩，侯俊兆，刘阳，刘俊杰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37