System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 介孔二氧化钛纳米容器及其制备方法和缓蚀剂容器技术_技高网

介孔二氧化钛纳米容器及其制备方法和缓蚀剂容器技术

技术编号:40707971 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-22 11:08
本发明专利技术公开了介孔二氧化钛纳米容器及其制备方法和缓蚀剂容器该介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,包括在溶剂和酸的混合溶液中,滴加钛酸正丁酯,搅拌均匀;在高压下反应,反应温度为180~200℃,反应时间为4~6小时,反应完成后离心获得沉淀物、洗涤、烘干即得介孔二氧化钛;S3、将介孔二氧化钛分散在缓冲溶液中,然后加入聚二甲基二烯丙基氯化铵,介孔二氧化钛和聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为0.2~0.6:1~2,搅拌反应,洗涤并真空干燥即得介孔二氧化钛纳米容器。本发明专利技术提高了二氧化钛在环氧树脂中的分散性,实现二氧化钛对金属缓蚀剂的按需可控释放,并能基于pH响应可控释放缓蚀剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米容器,特别是介孔二氧化钛纳米容器及其制备方法和缓蚀剂容器


技术介绍

1、环氧树脂因良好的粘接性、耐腐蚀及力学性能被广泛应用于各种金属的腐蚀防护。但环氧树脂因其固有缺陷、结构缺陷、涂层配置成型中的质量缺陷,在使用过程中,腐蚀性介质会经树脂基体分子级空穴迁移渗入或经微裂纹、微气泡虹吸渗入,使得环氧树脂涂层的服役时间得到限制。为延长涂层的使用寿命,常使用一些填料来增强涂层阻隔性能。

2、二氧化钛具有绿色友好、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度等被广泛应用到腐蚀领域。二氧化钛加入到涂层中,会形成“迷宫效应”,能增强涂层的耐腐蚀性,但二氧化钛较差的分散性,使得其在涂料中的应用得到限制,提高二氧化钛在涂层中的分散性尤为重要。此外,二氧化钛涂层仅具有被动防护作用,在涂层因外力或其他因素产生缺陷时,涂层的防护作用大大降低甚至完全失去防护效果。

3、公开号为cn110227458b的中国专利公开了一种铜掺杂介孔二氧化钛的复合材料及其应用,在高温下煅烧得到铜掺杂介孔二氧化钛微球。该专利中煅烧温度为550~ 750℃,煅烧时间为2~8h,煅烧温度高,浪费大量的能源,生产成本高昂。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种介孔二氧化钛纳米容器及其制备方法,提高二氧化钛在环氧涂层中的分散性,并赋予其贮存功能助剂的纳米容器功能,使二氧化钛在涂层中发挥优异阻隔性能的同时,具备自修复效果。

2、本专利技术还提供了一种缓蚀剂容器,防止金属缓蚀剂在介孔二氧化钛中的非必要泄露,实现二氧化钛对金属缓蚀剂的按需可控释放,提高二氧化钛在环氧涂层中的分散性,极大地提高有机涂层的使用寿命。

3、为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,包括以下步骤:

4、s1、在溶剂和酸的混合溶液中,滴加钛酸正丁酯,搅拌均匀;

5、s2、s1中制得的溶液在高压下反应,反应温度为180~200℃,反应时间为4~6小时,反应完成后离心获得沉淀物、洗涤、烘干即得介孔二氧化钛;

6、s3、将介孔二氧化钛分散在缓冲溶液中,然后加入聚二甲基二烯丙基氯化铵,介孔二氧化钛和聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为0.2~0.6:1~2,搅拌反应,洗涤并真空干燥即得介孔二氧化钛纳米容器。

7、本专利技术提供一种pdda\介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,使用聚二甲基二烯丙基氯化铵(pdda)对介孔二氧化钛静电封装制成在环氧涂层中具有良好分散性、并能可控释放金属缓蚀剂的纳米容器。

8、pdda壳的原理:pdda所带的电荷应与介孔二氧化钛相反,使得pdda能包覆于介孔二氧化钛表面,提高其在环氧树脂中的分散性,从而增强涂层的耐腐蚀性。优点有:(1)更为简单、高效的介孔二氧化钛合成方法,避免了高温煅烧形成介孔的过程,更节约能源,有利于提高工作效率。(2)pdda外壳的存在保证了金属缓蚀剂在介孔二氧化钛纳米容器中能够响应环境酸碱变化按需释放,减少金属缓蚀剂的损失。

9、本专利技术通过使用一定比例的pdda作为介孔二氧化钛的外壳,制得尺寸均一的介孔二氧化钛。

10、在本专利技术的一个优选的实施例中,s1中所述溶剂、所述酸、所述钛酸正丁酯的体积比为50~110:5~20: 0.8~1。进一步优选地,s1中所述溶剂、所述酸的体积比为55~60:10~15。进一步优选地,s1中所述溶剂、所述酸的体积比为5.1-5.9:1。本专利技术提出通过严格控制冰乙酸、无水乙醇的比例合成尺寸均一的介孔二氧化钛。

11、进一步优选地,介孔二氧化钛和聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为0.2~0.6:1~2,且聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量是介孔二氧化钛的质量的2.4-4倍。

12、在本专利技术的一个优选的实施例中,为避免乙醇和冰乙酸的挥发,s1在密封状态下搅拌。

13、在本专利技术的一个优选的实施例中,s2中升温速率为3~5℃/min,使得合成尺寸均一的介孔二氧化钛。

14、s2中高压为0.4~0.6mpa。

15、在本专利技术的一个优选的实施例中,s3中所述缓冲溶液的ph值为6~7。

16、在本专利技术的一个优选的实施例中,s1中所述溶剂为无水乙醇、水中的一种或多种。

17、在本专利技术的一个优选的实施例中,s1中所述酸为冰乙酸、草酸中的一种或多种。

18、在本专利技术的一个优选的实施例中,s3中缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液、氯化钠、氯化钾溶液中的一种或多种。

19、优选地,s1中搅拌的时间为1~2小时,搅拌的速度为300~500 r/min。

20、优选地,s2中离心的转速为4000~6000r/min。

21、优选地,s2依次用乙醇和去离子水洗涤。

22、优选地,s2中烘干采用真空干燥,温度为40~60℃,干燥的时间为12~36h。

23、优选地,s3中搅拌反应的时间为4~6小时。

24、优选地,s3中真空干燥的温度为40~50℃,干燥的时间为24~36h。

25、优选地,s3中介孔二氧化钛与缓冲溶液的质量体积比为0.2~0.6g:20~40 ml。

26、本专利技术还公开了所述的制备方法制得的介孔二氧化钛纳米容器。

27、本专利技术还公开了一种缓蚀剂容器,包括所述的介孔二氧化钛纳米容器、装于所述介孔二氧化钛纳米容器内部介孔中的金属缓蚀剂和封装于所述介孔二氧化钛纳米容器外侧的pdda膜。

28、与现有技术相比,本专利技术所具有的有益效果为:本专利技术制作过程更为简单、高效、成本低廉,提高了二氧化钛在环氧树脂中的分散性。本专利技术也解决了二氧化钛在环氧涂层中只能提供被动防护功能的限制,将二氧化钛制成可以负载金属缓蚀剂的纳米容器,防止金属缓蚀剂在介孔二氧化钛中的非必要泄露,考虑使用聚电解质等方法对二氧化钛进行封装,实现二氧化钛对金属缓蚀剂的按需可控释放,并能基于ph响应可控释放缓蚀剂,使环氧涂层具备主动与被动的腐蚀防护能力,实现对金属的长效腐蚀防护。

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【技术保护点】

1.一种介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S1中所述溶剂、所述酸、所述钛酸正丁酯的体积比为50~110:5~20:0.8~1。

3.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S1在密封状态下搅拌。

4.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S2中升温速率为3~5℃/min;

5.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S3中所述缓冲溶液的pH值为6~7。

6.根据权利要求1-5任一项所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S1中所述溶剂为无水乙醇、水中的一种或多种。

7.根据权利要求1-5任一项所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S1中所述酸为冰乙酸、草酸中的一种或多种。

8.根据权利要求1-5任一项所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,S3中缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液、氯化钠、氯化钾溶液中的一种或多种

9.一种利用权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得的介孔二氧化钛纳米容器。

10.一种缓蚀剂容器,其特征在于,包括权利要求9所述的介孔二氧化钛纳米容器、装于所述介孔二氧化钛纳米容器内部介孔中的金属缓蚀剂和封装于所述介孔二氧化钛纳米容器外侧的PDDA膜。

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【技术特征摘要】

1.一种介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,s1中所述溶剂、所述酸、所述钛酸正丁酯的体积比为50~110:5~20:0.8~1。

3.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,s1在密封状态下搅拌。

4.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,s2中升温速率为3~5℃/min;

5.根据权利要求1所述的介孔二氧化钛纳米容器的制备方法,其特征在于,s3中所述缓冲溶液的ph值为6~7。

6.根据权利要求1-5任一项所述的介孔二氧化钛纳米容器的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王政邓勇阳区李著初曹义张刚
申请(专利权)人:湖南航天三丰科工有限公司
类型:发明
国别省市:

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