一种自修复防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防腐涂料技术领域，特别涉及一种自修复防腐涂料及其制备方法。自修复防腐涂料包括甲组分和乙组分，其中，甲组分包括以下质量份数的原料：环氧树脂20～50份；溶剂10～16份；分散剂0.3～1.5份；触变剂0.2～1.5份；填料38～56份；缓蚀剂微胶囊1.5～5.0份；乙组分包括以下质量份数的原料：固化剂70～90份；溶剂10～30份。本发明专利技术提供的自修复防腐涂料通过将缓蚀剂负载在有机‑无机杂化的载体中，并添加到防腐涂料中，解决缓蚀剂微胶囊与涂层基体之间相容性不好，以及缓蚀剂释放后，缓蚀剂载体为腐蚀性物质留下通道，带来更多缺陷、缓蚀剂颗粒的力学强度不佳的问题，所制备的涂料防腐蚀性高，制备方法简单，可刷涂或喷涂，适用于大面积施工。

【技术实现步骤摘要】
一种自修复防腐涂料及其制备方法
本专利技术涉及防腐涂料
，特别涉及一种自修复防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
聚合物防腐涂层由于其简单、经济被广泛应用于金属表面防腐。但是，涂层在防护过程中，会产生各种缺陷，且缺陷处由于腐蚀介质的渗入会加速金属基体的腐蚀，从而影响涂层寿命，带来经济损失，因此需要开发自修复的防腐涂层。自修复防腐涂层主要包括两类：一类是将聚合物单体封装在一定的容器内，当涂层发生损伤时，聚合物单体在催化剂或固化剂下，发生反应，形成聚合物，填补损伤，从而阻止腐蚀介质的渗透。另一类是将装有缓蚀剂的容器分散到涂层中。当涂层中金属基体发生腐蚀时，缓蚀剂能在腐蚀处发生反应，形成保护膜，从而抑制金属基体腐蚀。对于载有缓蚀剂的自修复防腐涂层的研究中，负载缓蚀剂的载体主要有无机和有机载体，其中无机载体，主要有埃洛石、羟基磷灰石、层状双层氢氧化物、介孔二氧化硅等，无机载体与防腐涂层基体相容性较差，易对涂层性能产生不良影响。有机载体的力学强度不如无机载体，在储存、运输过程中被挤破的几率相对较大。中国专利CN107474615A，公开日为：2019年08月02日，公开了一种防腐自修复涂料及其制备方法，其中防腐自修复涂料按质量百分比含有自修复组分5％～10％，自修复组分可以为负载缓释剂的微球，缓蚀剂负载量为微球质量的10％～30％。该专利技术中缓蚀剂负载量较高，且加入的自修复组分较多。而过多的缓蚀剂颗粒加入往往会带来涂层机械性能下降。中国专利CN110079140A，公开日为2019年08月02日，公开了一种智能响应自修复防腐涂层材料和制备方法。涂层材料包括氧化锌微胶囊和涂层基体；氧化锌微胶囊包括囊芯和囊芯载体，囊芯为缓蚀剂，囊芯载体为多孔氧化锌；在囊芯载体外表面具有ZIF-8膜。ZIF-8膜在酸性物质中不稳定，可发生分解。该专利技术中，在酸性条件下，所用封孔膜会发生溶解，且残留在涂层中，对涂层性能产生影响，且微胶囊与涂层基体混合时还需要超声，不适合大批量生产。中国专利CN109608985A，公开日为2019年04月12日，提供了一种可自动修复防腐涂层，包括负载缓蚀剂的刺激响应性介孔二氧化硅0.5-5重量份和树脂固化物95-99.5重量份。当涂层被破坏后，局部微环境发生改变，涂层中的负载缓蚀剂的刺激响应性介孔二氧化硅壳层高分子N-叔丁基羰基水解离去(在酸刺激下)或者二硫键断裂(在还原剂刺激性)，壳层高分子发生疏水-亲水转变，进而将介孔二氧化硅孔道暴露，负载的缓蚀剂迅速释放出来，形成保护膜，能够有效抑制腐蚀。该专利技术中在外界刺激下，壳层高分子N-叔丁基羰基水解离去或者二硫键断裂，造成小分子遗留在涂层中，且壳层发生疏水-亲水的转变，为腐蚀介质侵入提供通道。中国专利CN105949934A，公开日为2016年09月21日，提供了一种微胶囊型自修复防腐涂料及其制备方法，该方案中的聚氨酯微胶囊，只有受到外界机械损坏，涂层收到损伤时，微胶囊才能释放活性物质，不具备收到腐蚀作用后的相应性。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提到的现有自修复涂料技术中防腐性能以及机械性能不足的问题，本专利技术提供一种自修复防腐涂料，包括甲组分和乙组分，其中，甲组分包括以下质量份数的原料：乙组分包括以下质量份数的原料：固化剂70～90份溶剂10～30份；具体使用时，所述甲组分和乙组分的使用配比为：3：1～7:1。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述缓蚀剂微胶囊中，缓蚀剂为囊芯，以共聚物为囊芯载体；所述缓蚀剂为苯并三氮唑、石油磺酸钡、十六烷基胺中的一种或几种；所述囊芯载体为丙烯酸与八乙烯基-笼型倍半硅氧烷(八乙烯基-笼型倍半硅氧烷也称八乙烯基-POSS)共聚物或甲基丙烯酸与八乙烯基-POSS的共聚物。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述缓蚀剂微胶囊的制备方法为：步骤a、取十二烷基硫酸钠、缓蚀剂、正十六烷分散在水中，超声5～10min，形成水包油乳液；步骤b、向步骤a所制备的水包油乳液中加入单体溶液I，引发剂KPS水溶液，N2条件下，60～80℃，搅拌反应1～2h；步骤c、再向步骤b反应所得溶液中分别滴加单体溶液II，引发剂KPS水溶液，滴完完毕后反应4～8h，冷冻干燥即得缓蚀剂颗粒；其中，所述单体溶液I为丙烯酸或甲基丙烯酸，单体溶液II为丙烯酸和八乙烯基-POSS的混合或甲基丙烯酸与八乙烯基-POSS的混合。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述分散剂为含羧酸共聚物的高分子。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述填料为滑石粉、沉淀硫酸钡、重晶石粉、磷铁粉、云母氧化铁、云母粉、绢云母粉、磷酸锌、三聚磷酸铝、长石粉、重钙、高岭土及硅灰石粉中的一种或多种。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述溶剂为二甲苯、正丁醇、丙酮、环己烷中的一种或多种。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述触变剂为膨润土型增稠剂、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中的一种或几种。在上述技术方案的基础上，进一步地，所述固化剂为聚酰胺固化剂、脂肪胺固化剂、酚醛胺固化剂中的一种或几种。本专利技术还提供一种如上任意所述自修复防腐涂料的制备方法，甲组分的制备方法包括以下步骤：S100、向分散缸中加入环氧树脂、溶剂、分散剂，1000rpm下分散10min；S200、再向S100得到的混合物中加入填料，在3000rpm下分散1～2h，后加入触变剂分散20～60min；S300、加入缓蚀剂颗粒，1000rmp下分散10～20min，即得到甲组分；乙组分的制备方法为：在1000rpm的转速下，向分散缸中加入固化剂及溶剂，分散10～30min，即得到乙组分。本专利技术通过对缓蚀剂微胶囊设计及整个涂料配方的设计，制备出了自修复的防腐涂料，所制备的缓蚀剂微胶囊在腐蚀介质水的作用下，发生溶胀，释放缓蚀剂，从而在金属表面形成保护屏障，降低腐蚀性物质的渗透，且缓蚀剂微胶囊与涂层具有良好的相容性，所制备的涂层具有良好的柔韧性，附着力，耐冲击性。涂层的防腐蚀性能得到提高，且制备方法简单，所制备的涂料可刷涂或喷涂，适用于大面积施工。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术还提供如下表所示实施例(单位：份数)：表1实施例1甲组分中：环氧树脂为6101环氧树脂(牌号为E44)，溶剂为二甲苯和正丁醇；分散剂为EFKA-4310；触变剂为140#有机膨润土和Ultra聚酰胺蜡；填料为滑石粉、沉淀硫酸钡、重晶石粉、云母粉、绢云母粉、三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自修复防腐涂料，其特征在于，包括甲组分和乙组分，其中，甲组分包括以下质量份数的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种自修复防腐涂料，其特征在于，包括甲组分和乙组分，其中，甲组分包括以下质量份数的原料：



乙组分包括以下质量份数的原料：
固化剂70～90份
溶剂10～30份。


2.根据权利要求1所述的自修复防腐涂料，其特征在于：所述缓蚀剂微胶囊中，缓蚀剂为囊芯，以共聚物为囊芯载体；
所述缓蚀剂为苯并三氮唑、石油磺酸钡、十六烷基胺中的一种或几种；
所述囊芯载体为丙烯酸与八乙烯基-笼型倍半硅氧烷(八乙烯基-POSS)共聚物或甲基丙烯酸与八乙烯基-POSS的共聚物。


3.根据权利要求2所述的自修复防腐涂料，其特征在于，所述缓蚀剂微胶囊的制备方法为：
步骤a、取十二烷基硫酸钠、缓蚀剂、正十六烷分散在水中，超声5～10min，形成水包油乳液；
步骤b、向步骤a所制备的水包油乳液中加入单体溶液I，引发剂KPS水溶液，N2条件下，60～80℃，搅拌反应1～2h；
步骤c、再向步骤b反应所得溶液中分别滴加单体溶液II，引发剂KPS水溶液，滴完完毕后反应4～8h，冷冻干燥即得缓蚀剂颗粒；
其中，所述单体溶液I为丙烯酸或甲基丙烯酸，单体溶液II为丙烯酸和八乙烯基-POSS的混合或甲基丙烯酸与八乙烯基-POSS的混合。


4.根据权利要求1所述的自修复防腐涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶维维，吴培发，苏雅丽，
申请(专利权)人：厦门双瑞船舶涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35