一种双重响应型埃洛石纳米容器的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种双重响应型埃洛石纳米容器的制备方法和应用，本发明专利技术制备方法为通过真空吸附以及层层自组装技术，使聚电解质不断在HNT表面进行交替沉积吸附，进而将缓蚀剂吸附到电解质层间，可明显提高HNT对缓蚀剂的吸附量；本发明专利技术所制得的负载有缓蚀剂的埃洛石纳米容器具有温度与pH响应的双重响应机制，在改变环境pH或者温度下，可自动释放出带有修复作用的缓蚀剂，实现自我修复。本发明专利技术制得埃洛石纳米容器应用于制备涂料，所制得的涂料涂覆于金属片可提高金属片的耐腐蚀性。片的耐腐蚀性。片的耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种双重响应型埃洛石纳米容器的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种双重响应型埃洛石纳米容器的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]埃洛石纳米管，简称HNTs(Halloysite nanotubes)，是一种存在于自然的无机中空材料、结构类似碳纳米管管状结构的硅铝复合材料，内部腔面是由带正电的氧化铝组成，而外部表面是由带负电荷的硅氧烷组成，利用这种特性可以将带负电荷的离子吸附在纳米管内腔，而带正电荷离子吸附在纳米管外表面。通常埃洛石具有纳米级别内空腔约为15nm至20nm，管外径约为50nm，长度约为100nm至1000nm，比表面积约为65m2/g、较高的吸附性和较强的热稳定性等特点，且铝氧八面体结构和硅氧四面体结构不一样，使得管内外表面所正、负带的电荷不相同，可通过化学酸刻蚀来调控内腔的尺寸，提高对缓蚀剂和其他活性物质的储存能力，埃洛石纳米管作为在自然界容易获取，成本低作用大的优点，已经成为纳米载体封装缓蚀剂国外金属防腐技术研究的重要热点。
[0003]现有技术中，对于埃洛石的负载改性往往着重于提高其耐磨性、耐腐蚀性上，而未见有对温度和pH具有双重响应机制研究的报道。

技术实现思路

[0004]针对现有技术埃洛石响应机制存在的问题，本专利技术提供一种双重响应型埃洛石纳米容器的制备方法和应用，所制得的负载有缓蚀剂的埃洛石纳米容器具有温度与pH响应的双重响应机制，在改变环境pH或者温度下，可自动释放出带有修复作用的缓蚀剂，实现自我修复。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种双重响应型埃洛石纳米容器制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)将HNT焙烧，投入缓蚀剂溶液中，搅拌，并在超声下分散，抽真空，将缓蚀剂转载到HNT内腔，恢复大气压后得悬浮液，离心、洗涤、烘干得产品A；
[0007](2)将产品A加入中阳离子聚电解质溶液中搅拌，离心、洗涤得产品B；
[0008](3)将产品B加入阴离子聚电解质溶液中搅拌，离心、洗涤得产品C；
[0009](4)将产品C加入到正电荷缓蚀剂溶液中搅拌，离心、洗涤得产品D；
[0010](5)将产品D加入到阴离子聚电解质溶液中搅拌，离心、洗涤得成品。
[0011]进一步的，步骤(1)中缓蚀剂为BTA(苯并三唑)，BTA在HNT内腔负载量为HNT重量的1.65％。
[0012]进一步的，步骤(2)中阳离子聚电解质为PEI(聚醚酰亚胺)，HNT与PEI的重量比为2:3。
[0013]进一步的，步骤(3)中阴离子聚电解质为聚苯乙烯磺酸钠(PSS)。
[0014]进一步的，步骤(5)中阴离子聚电解质为丙烯酸与异丙基丙烯酰胺的共聚物。
[0015]进一步的，步骤(4)中正电荷缓蚀剂为BTA。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种双重响应型埃洛石纳米容器的应用，具体为，在制备防腐蚀涂料中的应用。
[0017]进一步的，制备防腐蚀涂料的方法为：将制得的双重响应型埃洛石纳米容器与环氧树脂、稀释剂、聚酰胺树脂混合，研磨后所得。
[0018]进一步的，所述稀释剂为丙酮。
[0019]进一步的，埃洛石纳米容器、环氧树脂、稀释剂、聚酰胺树脂的用量比为0.03:2:2:1。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021](1)本专利技术提供的制备方法可通过真空吸附以及层层自组装技术，使聚电解质不断在HNT表面进行交替沉积吸附，进而将缓蚀剂吸附到电解质层间，可明显提高HNT对缓蚀剂的吸附量；
[0022](2)本专利技术所制得的负载有缓蚀剂的埃洛石纳米容器具有温度与pH响应的双重响应机制，在改变环境pH或者温度下，可自动释放出带有修复作用的缓蚀剂，实现自我修复；
[0023](3)本专利技术制得的涂料EPH
‑
1涂覆于金属片，并在3.5％NaCl溶液中浸泡，随着浸泡时间的进一步延长，其阻抗值出现升高的趋势，在浸泡时间24天时仍具有良好的防腐性，具有一定的自修复能力；
[0024](4)本专利技术制得的涂料EPH
‑
1涂覆于金属片，在盐雾试验72h后，仅在划痕处出现轻微腐蚀，表明本专利技术制得的EPH
‑
1涂料具有较高的防腐蚀能力。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术具体实施方式HNT纳米容器及复合涂层制备的原理图。
[0027]图2为本专利技术具体实施方式实施例1制得HNT纳米容器红外谱图。
[0028]图3为本专利技术具体实施方式实施例1中各产品微观结构图。
[0029]图4为本专利技术具体实施方式实施例1中不同产品纳米粒径测试图。
[0030]图5为本专利技术具体实施方式实施例1中不同产品Zeta电位图。
[0031]图6为本专利技术具体实施方式实施例1制得HNT
‑
2在不同pH下对缓蚀剂响应释放图。
[0032]图7为本专利技术具体实施方式实施例1制得HNT
‑
2在不同温度对缓蚀剂响应释放图。
[0033]图8为本专利技术具体实施方式实施例1制得HNT
‑
2在不同温度及pH环境下缓蚀剂的响应机理图。
[0034]图9为本专利技术具体实施方式实施例2中EPH
‑
1及对比例中EPH电化学阻抗图。
[0035]图10为本专利技术具体实施方式实施例2中EPH
‑
1及对比例中EPH耐盐雾测试铁片外观图。
具体实施方式
[0036]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对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
例仅仅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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0037]实施例1
[0038]本专利技术所述双重响应型埃洛石纳米容器制备方法，包括如下步骤：
[0039](1)首先将HNT(标记为HNT
‑
0)400度焙烧3h，取容量瓶配置200mL浓度为100mg/mL BTA乙醇溶液备用，另取50ml上述溶液移至100ml容量瓶中，放入转子，搅拌下加入0.5gHNT，磁力搅拌充分分散，超声分散20min，抽真空1h，当悬浮液表面出现很多气泡时，表明缓蚀剂开始装载到HNT内腔，然后恢复大气压，上述抽真空步骤重复3次，反复抽真空，确保更大的吸附量，结束后，悬浮液转移到离心管内离心分离，乙醇洗涤三次，于60℃真空烘干1h备用，得产品A(标记为HNT
‑
1)；热重实验中测得，缓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双重响应型埃洛石纳米容器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将HNT焙烧，投入缓蚀剂溶液中，搅拌，并在超声下分散，抽真空，将缓蚀剂转载到HNT内腔，恢复大气压后得悬浮液，离心、洗涤、烘干得产品A；(2)将产品A加入中阳离子聚电解质溶液中搅拌，离心、洗涤得产品B；(3)将产品B加入阴离子聚电解质溶液中搅拌，离心、洗涤得产品C；(4)将产品C加入到正电荷缓蚀剂溶液中搅拌，离心、洗涤得产品D；(5)将产品D加入到阴离子聚电解质溶液中搅拌，离心、洗涤得埃洛石纳米容器成品。2.如权利要求1所述的双重响应型埃洛石纳米容器制备方法，其特征在于，步骤(1)中缓蚀剂为BTA，BTA在HNT内腔负载量为HNT重量的1.65％。3.如权利要求1所述的双重响应型埃洛石纳米容器制备方法，其特征在于，步骤(2)中阳离子聚电解质为PEI，HNT与PEI的重量比为2:3。4.如权利要求1所述的双重响应型埃洛石纳米容器制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元伟，谢彦，杨仲年，韩国君，党艳秋，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：