一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法技术

制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法包括以下步骤：步骤一，制备纳米载体并配置成一定比例浓度的纳米载体水溶液；步骤二，将纳米载体水溶液与自检测显色物质按比例混合得到第一混合液；步骤三，将第一混合液进行超声分散后得到第二混合液；步骤四，抽滤去除第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将固态物质加水后配比成一定比例的第三混合液；步骤五，将第三混合液与成膜基质混合，纳米载体为石墨烯、纳米氮化硼、纳米粘土和层状双氢氧化物片层，自检测显色物质为百里酚蓝、荧光素、羟基喹啉、1,10邻菲罗啉、1,10邻菲罗啉五氨基以及酚酞，成膜基质为水性有机树脂，水性有机树脂为水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂。

A method for preparing self testing anticorrosive coating containing nano carrier

The preparation method of self-testing anticorrosive coatings containing nano-carriers includes the following steps: first, preparing nano-carriers and configuring the nano-carrier aqueous solution with a certain proportion of concentration; second, mixing the nano-carrier aqueous solution with the self-testing chromogenic material in proportion to obtain the first mixed solution; third, carrying out the first mixed solution; After ultrasonic dispersion, the second mixture is obtained; step 4, the unreacted solution in the second mixture is filtered and the solid material is obtained, and the third mixture is proportioned to a certain proportion after adding water; step 5, the third mixture is mixed with the film-forming matrix, and the nano-carrier is graphene, nano-boron nitride and nano-clay. The self-detected chromogenic substances were thymol blue, fluorescein, hydroxyquinoline, 1,10-phenanthroline, 1,10-phenanthroline pentaamine and phenolphthalein. The film-forming matrix was waterborne organic resin, and the waterborne organic resin was waterborne polyurethane, waterborne acrylic resin and waterborne epoxy resin.

【技术实现步骤摘要】
一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法
本专利技术涉及一种防腐涂料的制备方法，属于化工领域。
技术介绍
有机涂层是目前在生产中最常用的金属表面防腐方法。但是当经过长时间使用后，金属表面上的有机涂层由于保护基底发生腐蚀从而导致基底与涂层间产生剥离，进而导致有机涂层保护功能的失效。当金属表面的腐蚀过程中产生肉眼可见的腐蚀产物时，腐蚀程度已经十分严重，所以如果有一种能进行自我检测并能够在腐蚀的前期进行警示的涂料，把它应用于金属表面防腐将会大大提高金属的防腐效果。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法。本专利技术提供了一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，制备纳米载体并配置成一定比例浓度的纳米载体水溶液；步骤二，将纳米载体水溶液与自检测显色物质按比例混合得到第一混合液；步骤三，将第一混合液进行超声分散后得到第二混合液；步骤四，抽滤去除第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将固态物质加水后配比成一定比例的第三混合液；步骤五，将第三混合液与成膜基质混合得到防腐涂料，其中，纳米载体为石墨烯、纳米氮化硼、纳米粘土和层状双氢氧化物片层中的任意一种或其混合物，纳米载体的质量百分比为0.4％～4％，自检测显色物质为百里酚蓝、荧光素、羟基喹啉、1,10邻菲罗啉(1,10-Phenanthroline)、1,10邻菲罗啉五氨基(1,10-phenanthroline-5-amine)以及酚酞中的任意一种或其混合物，成膜基质为水性有机树脂，水性有机树脂为水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂中的任意一种或其混合物，水性有机树脂的质量百分比≥94％。在本专利技术提供的制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法中，还可以具有这样的特征：其中，自检测显色物质的质量百分比为0.2％～2％。在本专利技术提供的制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤一中，制备纳米载体并配置成标准浓度为1mg/ml～5mg/ml的纳米载体水溶液；步骤二中，将纳米载体溶液与自检测显色物质按质量比0.9～3.5：0.3～1.8的比例混合得到第一混合液；步骤四中，将固态物质加水后配比为1mg/ml～5mg/ml的第三混合液。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法，采取纳米装载技术用来制备一种智能涂料，作为自检测显色物质的载体，具有装载并适时释放显色剂的功能，所以本专利技术所涉及的制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法制备让显色剂均匀的混合在涂料中，使得在钢板腐蚀反应发生的初期发生肉眼可见的颜色变化，起到自动检测和预警的作用，此外，使用该方法制备涂料使得涂料具有优异的防腐蚀性能，该方法制备涂料整个制备过程中都没有使用挥发性有机物，属于环保涂料。附图说明图1是本专利技术的实施例一中铁板表面刚发生腐蚀时涂层的自检测显色功能的照片；图2是本专利技术的实施例一中腐蚀时间延长后，涂层的自检测显色功能的照片；图3是本专利技术的实施例一、二、三中，未加入Fe2+离子前的涂料颜色的照片；以及图4是本专利技术的实施例一、二、三中，加入Fe2+离子后的涂料颜色的照片。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法作具体阐述。<实施例一>本实施例的含纳米载体的自检测防腐涂料制备方法以及应用包括以下步骤：步骤一，运用改良Hummer’s方法进行制备氧化石墨烯，并配置成浓度为2mg/ml的氧化石墨烯水溶液。步骤二，将氧化石墨烯水溶液与1,10邻菲罗啉按质量比2：1的比例混合得到第一混合液。步骤三，将第一混合液在超声功率为300W的超声仪中进行超声分散10分钟后得到第二混合液。步骤四，抽滤去除第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将固态物质加水后配比成2mg/ml的第三混合液。步骤五，将第三混合液与水性聚氨酯树脂混合得到防腐涂料，其中，涂料总固体物质中树脂质量百分比为99.4％，氧化石墨烯质量百分比0.4％，1,10邻菲罗啉质量百分比0.2％。步骤六，在上述防腐涂料中加入去离子水将涂料总固体物质的质量百分比调整到20％。步骤七，将步骤六中加入去离子水后的涂料用棒涂法涂在铁板表面形成膜后放入烘箱，在110℃温度下进行烘干处理，30分钟后取出，得到在铁板表面形成的涂层。<实施例二>本实施例的含纳米载体的自检测防腐涂料制备方法以及应用包括以下步骤：步骤一，运用改良Hummer’s方法进行制备氧化石墨烯，并配置成浓度为2mg/ml的氧化石墨烯水溶液。步骤二，将氧化石墨烯水溶液与1,10邻菲罗啉五氨基按质量比2：1的比例混合得到第一混合液。步骤三，将第一混合液在超声功率为300W的超声仪中进行超声分散10分钟后得到第二混合液。步骤四，抽滤去除第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将固态物质加水后配比成2mg/ml的第三混合液。步骤五，将第三混合液与水性聚氨酯树脂混合得到防腐涂料，其中，涂料总固体物质中树脂质量百分比为94％，氧化石墨烯质量百分比4％，1,10邻菲罗啉五氨基质量百分比2％。步骤六，在上述防腐涂料中加入去离子水将涂料总固体物质的质量百分比调整到20％。步骤七，将步骤六中加入去离子水后的涂料用棒涂法在涂在铁板表面形成膜后放入烘箱，在110℃温度下进行烘干处理，30分钟后取出，得到在铁板表面形成的涂层。<实施例三>本实施例的含纳米载体的自检测防腐涂料制备方法以及应用包括以下步骤：步骤一，运用改良Hummer’s方法进行制备氧化石墨烯，并配置成浓度为2mg/ml的氧化石墨烯水溶液，再加入不超过石墨烯质量的0.3倍的水合肼，得到对氧化石墨烯进行部分还原后的石墨烯水溶液。步骤二，将上述部分还原后的石墨烯水溶液与1,10邻菲罗啉按质量比2：1的比例混合得到第一混合液。步骤三，将第一混合液在超声功率为300W的超声仪中进行超声分散10分钟后得到第二混合液。步骤四，抽滤去除第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将固态物质加水后配比成2mg/ml的第三混合液。步骤五，将第三混合液与水性聚氨酯树脂混合得到防腐涂料，其中，涂料总固体物质中树脂质量百分比为97％，氧化石墨烯质量百分比2％，1,10邻菲罗啉质量百分比1％。步骤六，在上述防腐涂料中加入去离子水将涂料总固体物质的质量百分比调整到20％。步骤七，将步骤六中加入去离子水后的涂料用棒涂法在涂在铁板表面形成膜后放入烘箱，在110℃温度下进行烘干处理，30分钟后取出，得到在铁板表面形成的涂层。根据上述实施例一至实施例三所制备的不同还原程度的石墨烯以及不同自检测显色物质形成的复合材料水溶液的化学性能非常稳定性，该复合材料水溶液放置48小时后均没有观察到明显的分层现象发生。同时，以上制备的负载有自检测显色形成的石墨烯与水性聚氨酯混合后的涂料化学性能也十分稳定，涂料该放置48小时后，也没有观察到明显的分层现象发生。图1是本专利技术的实施例一中铁板表面刚发生腐蚀时涂层的自检测显色功能的照片。如图1所示，可以看出铁板在室温棒涂后，铁板的涂层保持了很好的透明性，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，制备纳米载体并配置成一定比例浓度的纳米载体水溶液；步骤二，将所述纳米载体水溶液与自检测显色物质按比例混合得到第一混合液；步骤三，将所述第一混合液进行超声分散后得到第二混合液；步骤四，抽滤去除所述第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将所述固态物质加水后配比成一定比例的第三混合液；步骤五，将所述第三混合液与成膜基质混合得到防腐涂料,其中，所述纳米载体为石墨烯、纳米氮化硼、纳米粘土和层状双氢氧化物片层中的任意一种或其混合物，所述纳米载体的质量百分比为0.4％～4％，所述自检测显色物质为百里酚蓝、荧光素、羟基喹啉、1,10邻菲罗啉(1,10‑Phenanthroline)、1,10邻菲罗啉五氨基(1,10‑phenanthroline‑5‑amine)以及酚酞中的任意一种或其混合物，所述成膜基质为水性有机树脂，所述水性有机树脂为水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂中的任意一种或其混合物，所述水性有机树脂的质量百分比≥94％。

【技术特征摘要】
1.一种制备含纳米载体的自检测防腐涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，制备纳米载体并配置成一定比例浓度的纳米载体水溶液；步骤二，将所述纳米载体水溶液与自检测显色物质按比例混合得到第一混合液；步骤三，将所述第一混合液进行超声分散后得到第二混合液；步骤四，抽滤去除所述第二混合液中未反应溶液后得到固态物质，将所述固态物质加水后配比成一定比例的第三混合液；步骤五，将所述第三混合液与成膜基质混合得到防腐涂料,其中，所述纳米载体为石墨烯、纳米氮化硼、纳米粘土和层状双氢氧化物片层中的任意一种或其混合物，所述纳米载体的质量百分比为0.4％～4％，所述自检测显色物质为百里酚蓝、荧光素、羟基喹啉、1,10邻菲罗啉(1,10-Phenanthroline)、1,10邻菲罗啉五氨基(1,10-phenan...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，崔锦灿，姜志远，冯庆康，袁茜，杨俊和，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31