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() 一种功能化微胶囊制备及其在防腐涂料中的应用制造技术_技高网

一种功能化微胶囊制备及其在防腐涂料中的应用制造技术

技术编号:41391460 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-20 19:13
本发明专利技术提出了一种功能化微胶囊制备及其在防腐涂料中的应用,属于材料制备技术领域。包括:S1、将磷酸化乙基纤维素、胺和亚麻籽油分散在乙酸乙酯中,将上述溶液缓慢加入到非离子型表面活性剂中,搅拌,得到分散液;S2、将上述分散液边加热边搅拌,得到微胶囊粗产品,过滤,洗涤,得到功能化微胶囊。还提供了一种水性环氧基防腐涂料,A组分和B组分的质量比为5:2,其中,A组分包括水性环氧树脂、功能化微胶囊、消泡剂和表面润湿剂;B组分包括水性环氧树脂固化剂、防腐填料及抗闪锈剂。本发明专利技术采用可再生材料,磷酸化乙基纤维素的磷酸基赋予微胶囊本身的防腐性能,并能通过静电吸附稳定小分子缓蚀剂,避免其参与树脂的固化反应而丧失功能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备的,特别涉及一种功能化微胶囊制备及其在防腐涂料中的应用


技术介绍

1、微胶囊是指具有核-壳结构,尺度在微米或者纳米基别的微小容器,将固体或者液体作为核层,将有机高分子(如各种合成树脂)作为壳层。当受到外力破环时,胶囊释放出存储在内部的材料而达到一定功能。将装载有缓蚀、修复功能的微胶囊应用于防腐涂料中可以赋予涂层自修复功能,原理为当涂层受到外力发生破损时,微胶囊释放出其中的缓蚀/修复材料,对破损处进行填充修复。常用的聚合物有脲醛树脂,甲醛-尿素-三聚氰胺树脂等。

2、微胶囊的壳层通常是不溶于水良好的机械性能和耐渗透能力,但其合成单体通常是石油化工的产品且具有较强毒性,且这些树脂材料本身因缺乏官能团从而丧失了进一步功能化的可能性。这些微胶囊的防腐功能完全依靠内部包覆的功能分子或材料实现,而其本身并不具备防腐功能。

3、因此,亟需研发一种使用可再生材料制成的、本身具有防腐功能的微胶囊并将其应用到防腐涂料中。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提出一种功能化微胶囊制备及其在防腐涂料中的应用。

2、本专利技术的技术方案是这样实现的:

3、本专利技术第一方面提出了一种功能化微胶囊的制备方法。

4、在一可选实施例中,所述功能化微胶囊的制备方法,包括如下步骤:

5、s1、将磷酸化乙基纤维素、胺和亚麻籽油分散在乙酸乙酯中,将上述溶液缓慢加入到非离子型表面活性剂中,搅拌,得到分散液;

<p>6、s2、将上述分散液边加热边搅拌,得到微胶囊粗产品,过滤,洗涤,得到功能化微胶囊。

7、可选地,所述非离子型表面活性剂为质量分数为1%的tritonx-100的水溶液。

8、步骤s1中,各原料的质量份数为:磷酸化乙基纤维素20~30份,胺5~10份,亚麻籽油10~20份,乙酸乙酯50~65份。胺为十二胺、十四胺、十六胺等水溶性较差的胺类缓蚀剂。

9、本专利技术采用可再生材料制备材料,避免采用传统有较高毒性的树脂材料,尤其是避免了采用甲醛作为合成单体而带来的长期释放问题。磷酸化乙基纤维素带有的磷酸基可以赋予微胶囊本身的防腐性能,并能通过静电吸附作用稳定小分子缓蚀剂,避免其参与树脂的固化反应而丧失其功能性。小分子胺类缓蚀剂可以提高微胶囊的防腐性能,乙酸乙酯是对磷酸化乙基纤维素的良溶剂。

10、步骤s1中,搅拌转速为1000~1500rpm,搅拌时间为10~12h;步骤s2中,搅拌转速为1000~1500rpm,搅拌时间为6~8h,加热为水浴加热,温度为45~55℃。

11、可选地,所述洗涤为采用去离子水洗涤。

12、微胶囊的制备过程是将含有微胶囊壁材和芯材的物质溶解在油相(乙酸乙酯),将油相和水相混合;通过搅拌的方式将油相分散成悬浮在水箱中的微油滴;表面活性剂的存在可以保证微油滴的稳定;在悬浮液形成之后,将其加热,缓缓将油相中的乙酸乙酯蒸发去除,于此同时磷酸化乙基纤维素在微油滴中固化,形成微胶囊的壁材;不溶于水的亚麻籽油和胺类缓蚀剂被固化的磷酸化乙基纤维素包覆其中,形成微胶囊的芯材。将磷酸化乙基纤维素、胺和亚麻籽油分散在乙酸乙酯中得到的溶液缓慢加入到非离子表面活性剂中,是避免油水两相在混合时产生较大的油相颗粒,对微胶囊尺寸的均一性产生不利影响。

13、本专利技术中,微胶囊的形成过程中避免使用离子型表面活性剂,防止其对磷酸化乙基纤维素与月桂胺的静电作用产生竞争。

14、磷酸化乙基纤维素中的磷酸基团有两个功能:1.磷酸基团对铁离子具有很强的螯合作用,可以在腐蚀过程中防止铁的氧化产物的形成,赋予微胶囊防腐功能。2.与胺类缓蚀剂产生静电作用,提高缓蚀剂在微胶囊中的稳定性,防止缓蚀剂参与树脂的固化反应而丧失其功能性。

15、可选地,所述磷酸化乙基纤维素的合成方法,包括如下步骤:

16、将10~15g乙基纤维素、30~45g70wt%的磷酸和10~15g去离子水混合,然后加入30~45g尿素,得到分散液;

17、将上述分散液加热至120~130℃,保持回流状态,反应4~6h;

18、反应结束后冷却,加入500ml去离子水,充分搅拌,过滤、洗涤、干燥,得到磷酸化乙基纤维素。

19、本专利技术第二方面提出了一种根据上述制备方法得到的功能化微胶囊。

20、本专利技术第三方面提出了一种上述功能化微胶囊的应用。

21、在一可选实施例中,所述功能化微胶囊应用于水性环基防腐涂料中。

22、本专利技术第四方面提出了一种水性环氧基防腐涂料。

23、在一可选实施例中,所述水性环氧基防腐涂料,由a组分和b组分组成,a组分和b组分的质量比为5:2,其中,

24、a组分包括以下重量份的原料:水性环氧树脂100~110份、权利要求1所述的功能化微胶囊5~15份、消泡剂1~2份和表面润湿剂0.5~2份;

25、b组分包括以下重量份的原料:水性环氧树脂固化剂30~40份、防腐填料10~15份及抗闪锈剂4~6份。

26、可选地,一种水性环氧基防腐涂料,a组分包括以下重量份的原料:水性环氧树脂100份,消泡剂1份、表面润湿剂0.5份、权利要求1所述的功能化微胶囊10份;b组分包括以下重量份的原料:水性环氧树脂固化剂30份,防腐填料10份,防闪锈剂4份。

27、环氧树脂和固化剂是涂料的成膜物,消泡剂是去除涂料制备和涂装过程中形成的气泡,表面润湿剂是增加涂料在基材上铺展能力,抗闪锈剂是防止水性涂料在基材上涂装过程中发生的快速锈蚀。这些组分的作用是让涂料形成均一、致密的涂层而保证其防腐能力。

28、可选地,所述水性环氧树脂为wep804,环氧当量为520~560g/eq,固含量为53%。

29、可选地,所述消泡剂为byk-022。

30、可选地,所述表面润湿剂为byk-3455。

31、可选地,所述水性环氧树脂固化剂为wh-5,活泼氢当量为150~170g/eq。

32、可选地,抗闪锈剂为质量分数为10%的亚硝酸钠水溶液、质量分数为5%的钼酸钠水溶液或抗闪锈剂haloxflashx330。

33、可选地,所述防腐填料为聚苯胺修饰的埃洛石纳米管。

34、可选地,所述聚苯胺修饰的埃洛石纳米管,是通过如下步骤制备的:

35、s1、将埃洛石纳米管的盐酸悬浮液与苯胺的盐酸溶液混合均匀后,冰水浴搅拌,得到分散液;

36、s2、将过硫酸铵的盐酸溶液缓慢滴加在步骤s1得到的分散液中,继续冰水浴搅拌,恢复至室温后反应,离心、洗涤、真空干燥,得到聚苯胺修饰的埃洛石纳米管。

37、可选地,所述真空干燥为低温真空干燥,干燥温度为35~45℃。

38、本专利技术使用埃洛石纳米管作为模板合成聚苯胺,可以保证合成的聚苯胺的合成尺度足够小,以避免聚苯胺在涂料中的分散不佳而形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,所述非离子型表面活性剂为质量分数为1%的Triton X-100的水溶液。

3.如权利要求1所述的一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,步骤S1中,各原料的质量份数为:磷酸化乙基纤维素20~30份,胺5~10份,亚麻籽油10~20份,乙酸乙酯50~65份。

4.如权利要求1所述的一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,所述磷酸化乙基纤维素的合成方法,包括如下步骤:

5.一种根据权利要求1至4任一项所述的制备方法得到的功能化微胶囊。

6.一种如权利要求5所述的功能化微胶囊的应用,其特征在于,应用于水性环基防腐涂料中。

7.一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,由A组分和B组分组成,A组分和B组分的质量比为5:2,其中,

8.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,

9.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,所述水性环氧树脂为WEP804,环氧当量为520~560g/eq,固含量为53%。

10.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,所述消泡剂为BYK-022。

11.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,所述表面润湿剂为BYK-3455。

12.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,所述水性环氧树脂固化剂为WH-5,活泼氢当量为150~170g/eq。

13.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,抗闪锈剂为质量分数为10%的亚硝酸钠水溶液、质量分数为5%的钼酸钠水溶液或抗闪锈剂Halox Flash X330。

14.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,所述防腐填料为聚苯胺修饰的埃洛石纳米管,所述聚苯胺修饰的埃洛石纳米管,是通过如下步骤制备的:

15.一种如权利要求7至14任一项所述的水性环氧基防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

16.一种如权利要求7至14任一项所述的水性环氧基防腐涂料的应用,其特征在于,应用于钢结构的防腐保护。

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【技术特征摘要】

1.一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,所述非离子型表面活性剂为质量分数为1%的triton x-100的水溶液。

3.如权利要求1所述的一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,步骤s1中,各原料的质量份数为:磷酸化乙基纤维素20~30份,胺5~10份,亚麻籽油10~20份,乙酸乙酯50~65份。

4.如权利要求1所述的一种功能化微胶囊的制备方法,其特征在于,所述磷酸化乙基纤维素的合成方法,包括如下步骤:

5.一种根据权利要求1至4任一项所述的制备方法得到的功能化微胶囊。

6.一种如权利要求5所述的功能化微胶囊的应用,其特征在于,应用于水性环基防腐涂料中。

7.一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,由a组分和b组分组成,a组分和b组分的质量比为5:2,其中,

8.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,

9.如权利要求7所述的一种水性环氧基防腐涂料,其特征在于,所述水性环氧树脂为wep80...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鑫杜宝帅王蝶高智悦姚硕吴亚平米春旭王倩王维娜于丰杰田辉闫风洁王晓明李文静朱耿增张李鹏
申请(专利权)人:国网山东省电力公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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