一种运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法技术

本发明专利技术公开了一种运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，针对现有的自修复微胶囊在涂料中分散的方法，时效性差、具有随机性不可控等问题，本发明专利技术通过在自修复微胶囊的囊壳中掺入纳米四氧化三铁得到了感磁性自修复微胶囊，将感磁性自修复微胶囊分散在涂料中，在涂覆涂料的样件上下两侧施加磁场，该磁场使金属网被磁化后在其附近能够产生一个按照金属网结构分布并且强度均匀的磁场，利用该磁场实现感磁性自修复微胶囊在涂料中均匀分散，通过外力的施加提高了自修复微胶囊在涂层中的分散性，提高自修复微胶囊的修复率和涂层的机械性能。的机械性能。的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法


[0001]本专利技术属于涂层涂料
，更具体地，涉及一种提升自修复微胶囊在涂层涂料中分散性的方法。

技术介绍

[0002]目前，对于提高自修复微胶囊在涂层涂料中的分散性方法多用机械搅拌和超声分散的物理方法和对自修复微胶囊表面进行活性剂处理，分散剂处理，偶联剂处理的化学方法等。机械搅拌和超声分散的时效性比较差，停止机械搅拌和超声分散后，自修复微胶囊依旧会恢复之前的团聚现象，多用于自修复微胶囊在加入到涂料中的预处理，对于提高自修复微胶囊在涂层中的分散性的效果不明显。对自修复微胶囊进行表面处理，其在于提高自修复微胶囊和涂料的相容性，从而提高自修复微胶囊在涂层中的分散性，但依然存在局部的团聚现象，同时自修复微胶囊的分散性具有随机性，自修复微胶囊的分散性不可控。对于以上存在的问题，本专利技术通过对自修复微胶囊施加外界力的作用，对自修复微胶囊进行可控的分散，以达到较好的分散性。

技术实现思路

[0003]为了实现自修复微胶囊的可控分散，达到更好的分散性，本专利技术提出了一种运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，采用的技术方案具体如下：
[0004]一种运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，具体包括如下步骤：
[0005]1)将含有自修复微胶囊的分散液加入涂料中，搅拌均匀后再通过超声分散，加入固化剂，搅拌均匀后超声去除气泡，得到含有自修复微胶囊的涂料；
[0006]2)将需要涂覆的金属样件9放入到带有样件固定槽6的下样件固定块4中，将含有自修复微胶囊的涂料涂覆到金属样件9上，并在金属样件9上覆盖金属网3，再将上样件固定块2与下样件固定块4压合到一起，然后置于双永磁铁1和5组合的磁场中；待涂料固化后将样件从样件固定槽6中取出，并去除金属网3得到产品。
[0007]所述产品还可以在表面涂覆一层涂料以填充金属网3留下来的凹槽。
[0008]所述的自修复微胶囊为感磁性自修复微胶囊，其囊壳为含有纳米四氧化三铁的以海藻酸钙，芯材为桐油，纳米四氧化三铁的粒径为5～80nm，纳米四氧化三铁和海藻酸钙的质量比为1:400～1:500；
[0009]所述的金属网3为具有铁磁性的金属材料制成，包括：铁、钴、镍及其合金。
[0010]进一步地，步骤2)中，去除金属网时使用四氢呋喃，其用量以润湿涂层表面为宜。
[0011]进一步地，金属网3的孔径大小优选为80～200目。
[0012]进一步地，金属样件9距离永磁铁的距离优选为0.5～1.5厘米。
[0013]进一步地，纳米四氧化三铁优选粒径为5～8纳米的超顺磁性四氧化三铁。
[0014]所述的感磁性自修复微胶囊的制备方法如下：
[0015]1)配置0.5wt％海藻酸钠溶液，5wt％氯化钙溶液，按照桐油与海藻酸钠溶液的质
量比1:100称取桐油，按照op
‑
10与桐油质量比为1:10称取op
‑
10，再按照四氧化三铁与海藻酸钠溶液的质量比为2:1000称取纳米四氧化三铁；
[0016]2)将称取的桐油、op
‑
10和纳米四氧化三铁混合到一起，倒入匀浆搅拌机以5000r/min的速度搅拌5分钟，得到混合均匀的溶液；
[0017]3)将上述溶液用60微米孔径的注射器，均匀的注射到5wt％氯化钙溶液中，然后用400目的漏斗过滤含有微胶囊的氯化钙溶液，将过滤出来的微胶囊放入培养皿中再放到真空冻干机中，冻干12小时将冻干的微胶囊研磨开，得到所述的感磁性自修复微胶囊。
[0018]进一步的，所述的涂料可以为聚氨酯，聚氨酯和固化剂莫卡按照质量比100:18称取；含有自修复微胶囊的分散液溶剂为乙酸乙酯，乙酸乙酯和聚氨酯的质量比为1:1。
[0019]其中，聚氨酯加热预处理的温度优选75℃，固化剂莫卡加热溶解温度优选120℃。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术通过在自修复微胶囊的囊壳中掺入纳米四氧化三铁得到了感磁性自修复微胶囊，将感磁性自修复微胶囊分散在涂料中，在涂覆涂料的样件上下两侧施加磁场，该磁场使金属网被磁化后在其附近能够产生一个按照金属网结构分布并且强度均匀的磁场，利用该磁场实现感磁性自修复微胶囊在涂料中均匀分散，提高了自修复微胶囊在涂层中的分散性，提高自修复微胶囊的修复率和涂层的机械性能。
附图说明
[0022]图1是本专利技术中制备方法所使用装置的结构示意图；
[0023]图2是下样件固定块的结构示意图；
[0024]图3是上样件固定块和金属铁网的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术的原理结构示意图；
[0026]图5是无磁场干扰下的2wt％微胶囊在涂层中分布的显微镜图；
[0027]图6是有磁场干扰下的2wt％微胶囊在涂层中分布的显微镜图。
[0028]图中：1
‑
永磁铁Ⅰ，2
‑
上样件固定块，3
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金属铁网，4
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下样件固定块，5
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永磁铁Ⅱ，6
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样件固定槽，7
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涂层，8
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自修复微胶囊，9
‑
金属样件。
具体实施方式
[0029]为了更清晰的为读者表达
技术实现思路
，下面结合本专利技术具体实施例的实施步骤，更加详细的介绍本专利技术：
[0030]实施例1：
[0031](1)分别称取1g聚氨酯和0.18g莫卡放在两个烧杯中进行加热处理，聚氨酯用75℃进行加热，莫卡用120℃进行加热。
[0032](2)再称取0.02g自修复微胶囊加入到一新的烧杯中，用1g的乙酸乙酯分散，搅拌2分钟再超声分散2分钟。
[0033](3)将分散好的含有自修复微胶囊的乙酸乙酯加入到聚氨酯中，搅拌1分钟后超声1分钟。
[0034](4)最后将溶解好的固化剂莫卡加入到聚氨酯中，搅拌30秒后超声30秒。将金属样件放置于样件固定槽中，迅速在样件表面涂敷含有自修复微胶囊的聚氨酯。
[0035](5)然后将带有金属铁网的上样件固定块和下样件固定块贴合，将金属样件紧紧固定住。
[0036](6)将上下样件固定块同固定住的金属样件置于由两个圆柱永磁铁组成的均匀磁场中，两个圆柱永磁铁异极相对，间距控制在0.5～1.5厘米。
[0037](7)金属样件放置在磁场中12小时左右，然后从磁场中取出，用微量的四氢呋喃润湿金属铁网帮助其与涂层脱离。
[0038](8)最后在金属样件上涂敷一层不含自修复微胶囊的聚氨酯涂料，待涂层干燥，含有2％自修复微胶囊的涂层制备完成。
[0039]对比例1：
[0040](1)分别称取1g聚氨酯和0.18g莫卡放在两个烧杯中进行加热处理，聚氨酯用75℃进行加热，莫卡用120℃进行加热。
[0041](2)再称取0.02g自修复微胶囊加入到一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，具体包括如下步骤：1)将含有自修复微胶囊的分散液加入涂料中，搅拌均匀后再通过超声分散，加入固化剂，搅拌均匀后超声去除气泡，得到含有自修复微胶囊的涂料；2)将需要涂覆的金属样件放入到带有样件固定槽的下样件固定块中，将含有自修复微胶囊的涂料涂覆到金属样件上，并在金属样件上覆盖金属网，再将上样件固定块与下样件固定块压合到一起，然后置于双永磁铁组合的磁场中；待涂料固化后将样件从样件固定槽中取出，并去除金属网得到产品；所述的自修复微胶囊为感磁性自修复微胶囊，其囊壳为含有纳米四氧化三铁的以海藻酸钙，芯材为桐油，纳米四氧化三铁的粒径为5～80nm，纳米四氧化三铁和海藻酸钙的质量比为1:400～1:500；所述的金属网为具有铁磁性的金属材料制成，包括：铁、钴、镍及其合金。2.根据权利要求1所述的运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，其特征在于，所述产品在表面涂覆一层涂料以填充金属网留下来的凹槽。3.根据权利要求1所述的运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，其特征在于，步骤2)中，去除金属网时使用四氢呋喃，其用量以润湿涂层表面为宜。4.根据权利要求1所述的运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，其特征在于，金属网的孔径大小为80～200目。5.根据权利要求1所述的运用磁场提高自修复微胶囊在涂层中分散性的方法，其特征在于，金属样件距离永磁铁的距离为0.5～1.5厘米。6.根据权利要求1所述的运用磁场提高...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙霁宇，湛玉超，李雯，田丽梅，赵杰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：