一种BPCT纳米杂化材料和防腐涂料的制备方法和用途技术

为改善水性环氧树脂防腐涂料的被动屏障特性和主动自愈合特性，本发明专利技术实施例提供一种BPCT纳米杂化材料和防腐涂料的制备方法和用途，包括：通过h

【技术实现步骤摘要】
一种BPCT纳米杂化材料和防腐涂料的制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及一种BPCT纳米杂化材料和防腐涂料的制备方法和用途。

技术介绍

[0002]在石油化工、农业、造纸等工业中，由于金属材料的腐蚀造成设备的损害、有害物质泄露的现象时有发生，严重污染周边环境，威胁人们的健康。使用聚合物涂层来保护金属是最常见的防腐措施之一，它为金属和环境之间提供了一个屏障。
[0003]常见的聚合物涂层主要分为溶剂性、水性和粉末基涂层。其中，水性涂料因其环境友好性和低挥发性有机化合物(挥发性有机物)排放而占有较大的市场份额。然而，在水性涂层的形成和使用过程中，会出现微孔和微裂纹，这会导致腐蚀增强、使用寿命缩短,从而产生安全危害。
[0004]据报道，通过在水性涂层基体中加入二维层状材料，提高了涂层的无源屏障效应，可以提高涂层的无源屏障性能。但在实际应用中，由于外部环境的影响，涂层中不可避免地会出现裂纹，导致只有被动屏障性能的涂层的耐腐蚀性逐渐丧失。为了克服这些限制，在材料中引入了自愈的概念，并设计和制造了智能防腐涂料。六方氮化硼(h
‑
BN)是一种二维层状纳米材料，其具有层状结构，B和N原子以sp2非均匀性结合在一起，具有良好的尺寸稳定性、理想的耐腐蚀性和抗氧化性。因此，提高h
‑
BN在树脂体系中的分散度可以改善复合涂层的无源阻挡性能。
[0005]多巴胺(DA)是一种受贻贝启发的生物胶，可以通过自聚合很容易地粘附在任何表面，形成多聚多巴胺(PDA)层。最近的研究表明，PDA外层可用于增强二维层状材料在水性涂层中的分散性。此外，另一份报告表明，受损的PDA聚合物网络中的邻苯二酚可以通过配位键与Fe
3+
重新连接，从而产生自愈合特性。在此基础上，PDA涂层可增强h
‑
BN水基复合涂层的被动屏障效应和一定的主动自愈效应。胶囊基自愈材料成本低、制备简单、应用方便，是提高复合涂层活性自愈性能的合适添加剂材料。环糊精(CD)材料具有亲水性的外疏水内腔，因此，超分子微胶囊具有良好的密封性和抗渗透性。释放出的苯并三唑(BTA)抑制剂在金属表面形成吸附层，极大地阻碍了腐蚀性物质在划痕周围的渗透和腐蚀膨胀。
[0006]目前并无改善水性环氧树脂防腐涂料的被动屏障特性和主动自愈合特性的相关报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供一种BPCT纳米杂化材料和防腐涂料的制备方法和用途，以改善水性环氧树脂防腐涂料的被动屏障特性和主动自愈合特性。
[0008]本专利技术实施例通过下述技术方案实现：
[0009]第一方面，本专利技术实施例提供一种BPCT纳米杂化材料的制备方法，包括：
[0010]通过h
‑
BN@PDA材料和CD(BTA)@TEOS材料反应，得到所述BPCT纳米杂化材料；
[0011]其中，h
‑
BN@PDA材料和CD(BTA)@TEOS材料的质量比为1
‑
1.5:1。
[0012]进一步的，h
‑
BN@PDA材料的制备方法包括：
[0013]将h
‑
BN和缓冲溶液加入到水中混匀，调节pH为碱性，加入盐酸多巴胺混匀，反应至pH为中性后得到h
‑
BN@PDA材料，其中，h
‑
BN、缓冲溶液和盐酸多巴胺的质量比为4
‑
6:3
‑
5:5
‑
7。
[0014]进一步的，CD(BTA)@TEOS材料的制备方法包括：
[0015]将BTA与乙醇溶液超声混匀后，加入β
‑
CD继续超声混匀得到混匀液，其中， BTA与β
‑
CD的质量比为6
‑
8:0.8
‑
1.2；
[0016]将所述混匀液于旋转蒸发器中进行处理以使BTA的分子上传到β
‑
CD的腔内，得到悬浮液；
[0017]在悬浮液中加入纯水和铵溶液混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯混匀，得到正硅酸乙酯混匀液，其中，正硅酸乙酯与纯水的质量比1:15
‑
30；
[0018]将正硅酸乙酯混匀液与偶联剂混匀，反应后得到CD(BTA)@TEOS纳米杂化物。
[0019]进一步的，所述偶联剂为KH
‑
560；将正硅酸乙酯混匀液与偶联剂混匀，反应后得到CD(BTA)@TEOS纳米杂化物；包括：
[0020]将正硅酸乙酯混匀液搅拌10
‑
14h,加入偶联剂,搅拌混匀，反应后，洗涤，干燥得到CD(BTA)@TEOS纳米杂化物。
[0021]进一步的，将所述混匀液于旋转蒸发器中进行蒸馏处理以使BTA的分子传到β
‑
CD的腔内，得到悬浮液；包括：
[0022]将所述混匀液于旋转蒸发器中真空处理3h，每小时返回大气压使BTA分子上传到β
‑
CD的腔内，得到悬浮液。
[0023]进一步的，在悬浮液中加入纯水和铵溶液混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯混匀，得到正硅酸乙酯混匀液；包括：
[0024]在悬浮液中加入纯水和铵溶液混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯，每加入1ml 的正硅酸乙酯搅拌1h，直至所有正硅酸乙酯完成滴加并完成搅拌，得到正硅酸乙酯混匀液，其中，BTA与正硅酸乙酯的比例为6
‑
8g:1
‑
2ml。
[0025]第二方面，本专利技术实施例提供一种防腐涂料的制备方法，包括：
[0026]将基料和所述BPCT纳米杂化材料混匀后，得到所述防腐涂料；
[0027]其中，所述基料通过环氧树脂与固化剂混匀得到；其中，BPCT纳米杂化材料占所述防腐涂料总重的1.5
‑
3.5％。
[0028]进一步的，所述基料通过环氧树脂与固化剂混匀得到，包括：
[0029]将质量比为1.5
‑
3:1的环氧树脂和固化剂，以250
‑
350r/min的转速搅拌 1.5
‑
2.5h，然后以50
‑
70r/min的转速搅拌0.5
‑
1.5h，得到均匀混合的基料。
[0030]进一步的，所述基料通过环氧树脂与固化剂混匀得到，包括：
[0031]将质量比为1.5
‑
3:1：0.02
‑
0.06的环氧树脂、固化剂和消泡剂混匀，以 250
‑
350r/min的转速搅拌1.5
‑
2.5h，然后以50
‑
70r/min的转速搅拌0.5
‑
1.5h，得到均匀混合的基料。
[0032]第三方面，本专利技术实施例提供所述BPCT纳米杂化材料或所述防腐涂料用于钢结构防腐保护的用途。
[0033]本专利技术实施例与现有技术相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BPCT纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，包括：通过h
‑
BN@PDA材料和CD(BTA)@TEOS材料反应，得到所述BPCT纳米杂化材料；其中，h
‑
BN@PDA材料和CD(BTA)@TEOS材料的质量比为1
‑
1.5:1。2.如权利要求1所述BPCT纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，h
‑
BN@PDA材料的制备方法包括：将h
‑
BN和缓冲溶液加入到水中混匀，调节pH为碱性，加入盐酸多巴胺混匀，反应至pH为中性后得到h
‑
BN@PDA材料，其中，h
‑
BN、缓冲溶液和盐酸多巴胺的质量比为4
‑
6:3
‑
5:5
‑
7。3.如权利要求1或2所述BPCT纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，CD(BTA)@TEOS材料的制备方法包括：将BTA与乙醇溶液超声混匀后，加入β
‑
CD继续超声混匀得到混匀液，其中，BTA与β
‑
CD的质量比为6
‑
8:0.8
‑
1.2；将所述混匀液于旋转蒸发器中进行处理以使BTA的分子上传到β
‑
CD的腔内，得到悬浮液；在悬浮液中加入纯水和铵溶液混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯混匀，得到正硅酸乙酯混匀液，其中，正硅酸乙酯与纯水的质量比1:15
‑
30；将正硅酸乙酯混匀液与偶联剂混匀，反应后得到CD(BTA)@TEOS纳米杂化物。4.如权利要求3所述BPCT纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为KH
‑
560；将正硅酸乙酯混匀液与偶联剂混匀，反应后得到CD(BTA)@TEOS纳米杂化物；包括：将正硅酸乙酯混匀液搅拌10
‑
14h,加入偶联剂,搅拌混匀，反应后，洗涤，干燥得到CD(BTA)@TEOS纳米杂化物。5.如权利要求3所述BPCT纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，将所述混匀液于旋转蒸发器中进行蒸馏处理以使BTA的分子传到β

【专利技术属性】
技术研发人员：肖国清，邹瑞，陈春林，陈春燕，钟菲，羊正伟，王明坦，李媛媛，李蕊利，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：