pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，公开了一种pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性层。首先通过Pickering乳液光聚合法一步制备出低毒、低成本、以荧光探针、缓蚀剂为核，两性纳米粒子与凹土为壳的pH刺激响应性有机‑无机杂化中空微球；随后通过机械共混法将杂化微球与水性聚氨酯共混，得到pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层。当外界刺激导致pH值发生变化时，两性纳米粒子会发生溶解，纳米容器智能地释放出预先贮存的荧光探针分子和缓蚀剂分子，起到自预警自修复的作用。本发明专利技术制备工艺可室温操作，简单易行，且制备过程中不会产生三废，绿色环保，可应用于金属防腐领域。

【技术实现步骤摘要】
pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，特别涉及一种以pH敏感荧光探针和无机纳米粒子为智能开关的pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层。
技术介绍
金属腐蚀给人类带来了巨大的经济损失和社会危害，据估计每年因腐蚀报废的金属材料相当于当年金属产量的20%以上，约占国民生产总值的5%。金属防腐的重要性日益凸显，其中涂层防腐由于最为方便和经济。水性聚氨酯（WPU）具有安全环保、储存稳定性好、机械性能和耐化学性好等优点，成为目前应用最为广泛的水性防腐涂料之一。但其在金属防腐过程中存在以下问题：WPU涂层一旦受损，腐蚀性介质直接渗透至金属基底，失去防腐能力，基底腐蚀速度快速加快。为解决上述问题，传统防腐涂层一般采取直接掺杂缓蚀剂法，但直接掺杂会引起缓蚀剂与涂层材料发生相互作用，破坏涂层的粘结性和阻隔性，使缓蚀剂活性降低。另外，直接加入缓蚀剂的量也不易控制，量少会使涂层不能发挥有效的主动防腐效果；量多会导致缓蚀剂大量释放，引起涂层表面起泡，不能达到持久释放的目的，且降低涂层的防腐效果；并且无法实现对腐蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：在一避光容器内依次加入两性无机纳米粒子、纳米凹土、去离子水、有机溶剂、丙烯酸单体、荧光探针分子和缓蚀剂，超声分散5～10 min后，加入光引发剂，通过高速搅拌进行乳化5～30 min，形成两性无机纳米粒子与凹土协同稳定的Pickering乳液；/nS2：将所述Pickering乳液引入光反应器，密封光照5～20 min后，得到有机-无机杂化中空微球悬浮液，干燥后得到pH刺激响应性有机-无机杂化中空微球；/nS3：将所述pH刺激响应性有机-无机杂化中空微球与水性聚氨酯共混后，涂覆在金属表面得到pH刺...

【技术特征摘要】
1.一种pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在一避光容器内依次加入两性无机纳米粒子、纳米凹土、去离子水、有机溶剂、丙烯酸单体、荧光探针分子和缓蚀剂，超声分散5～10min后，加入光引发剂，通过高速搅拌进行乳化5～30min，形成两性无机纳米粒子与凹土协同稳定的Pickering乳液；
S2：将所述Pickering乳液引入光反应器，密封光照5～20min后，得到有机-无机杂化中空微球悬浮液，干燥后得到pH刺激响应性有机-无机杂化中空微球；
S3：将所述pH刺激响应性有机-无机杂化中空微球与水性聚氨酯共混后，涂覆在金属表面得到pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层。


2.根据权利要求1中所述的pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法，其特征在于：在所述S1中，所述两性无机纳米粒子、纳米凹土、去离子水、有机溶剂、丙烯酸单体、荧光探针分子、缓蚀剂以及光引发剂的重量比为1～3:1～3:10～20:30～60:3:3:1～2.5:0.8。


3.根据权利要求1所述的pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法，其特征在于：在所述S3中，所述pH刺激响应性有机-无机杂化中空微球与水性聚氨酯的质量比为1～10：100。


4.根据权利要求1所述的pH刺激响应性智能自预警自修复防腐水性涂层的制备方法，其特征在于：所述的荧光探针分子为pH刺激响应性水溶性荧光分子，在所述pH刺激响应性有机-无机杂化中空微球中的负载量为1～10wt%。


5.根据权利要求1所述的pH刺激响应性智能自预警自修复防...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓燕，李珊珊，陆晓庆，夏正旺，姜孝武，张世忠，冯良东，倪伶俐，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32