[發明專利]一種船用鋁合金腐蝕自修復智能涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201310577339.3
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103642365A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 劉斌;方志剛;王虹斌;管勇;黎理勝;劉立潔;王濤;嚴川偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92537部隊
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D195/00;C09D177/00;C09D7/12;C09D5/10;C09C1/28;C09C3/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;付雷杰

1.一種船用鋁合金腐蝕自修復智能涂層，其特征在于，所述涂層采用以下方法制備得到：

（1）核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒的制備

將氟鈦酸根、氟鋯酸根、吡咯和氧化劑四種組分置于納米SiO₂膠體介質中進行吡咯化學氧化聚合，獲得核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合膠體；在真空條件下進行分離、干燥和破碎，獲得核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒；

（2）以所獲得核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒作為腐蝕自修復組分，摻雜于船用鋁合金底漆中并噴涂到鋁合金基體上，獲得所述的船用鋁合金腐蝕自修復智能涂層；

其中，步驟（1）中以氟鈦酸根和氟鋯酸根作為對陰離子，氟鈦酸根與氟鋯酸根的物質的量比為0.02～5.0：1，對陰離子與吡咯的物質的量比為0.05～0.5：1，所述氧化劑為硝酸鐵、雙氧水、過硫酸鈉、鉬酸鈉或鎢酸鈉，吡咯與氧化劑的物質的量比為0.5～5.0：1；

步驟（1）中所述SiO₂與吡咯的物質的量比為1.0～50：1；

步驟（1）中所述吡咯化學氧化聚合條件為：反應溫度為60～80℃，反應時間為3～6h，pH值為2.5～3.0；

步驟（1）中所述核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒粒徑為20～100μm；

以腐蝕自修復組分和船用鋁合金底漆的總固體份質量為100%計，其中，步驟（2）中所述腐蝕自修復組分的質量占總固體份質量的0.5wt%～20wt%；

步驟（2）中所述船用鋁合金底漆所用基底樹脂為環氧基樹脂、環氧基樹脂的改性樹脂、有機硅基樹脂、有機硅基樹脂的改性樹脂、丙烯酸基樹脂、丙烯酸基樹脂的改性樹脂、乙烯基樹脂或乙烯基樹脂的改性樹脂。

2.一種如權利要求1所述船用鋁合金腐蝕自修復智能涂層的制備方法，其特征在于，所述方法步驟如下：

（1）核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒的制備

將氟鈦酸根、氟鋯酸根、吡咯和氧化劑四種組分置于納米SiO₂膠體介質中進行吡咯化學氧化聚合，獲得核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合膠體；在真空條件下進行分離、干燥和破碎，獲得核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒；

（2）以所獲得核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒作為腐蝕自修復組分，摻雜于船用鋁合金底漆中并噴涂到鋁合金基體上，獲得所述的船用鋁合金腐蝕自修復智能涂層；

其中，步驟（1）中以氟鈦酸根和氟鋯酸根作為對陰離子，氟鈦酸根與氟鋯酸根的物質的量比為0.02～5.0：1，對陰離子與吡咯的物質的量比為0.05～0.5：1，所述氧化劑為硝酸鐵、雙氧水、過硫酸鈉、鉬酸鈉或鎢酸鈉，吡咯與氧化劑的物質的量比為0.5～5.0：1；

步驟（1）中所述SiO₂與吡咯的物質的量比為1.0～50：1；

步驟（1）中所述吡咯化學氧化聚合條件為：反應溫度為60～80℃，反應時間為3～6h，pH值為2.5～3.0；

步驟（1）中所述核殼結構氟鈦/鋯酸摻雜聚吡咯包覆納米SiO₂復合顆粒粒徑為20～100μm；

以腐蝕自修復組分和船用鋁合金底漆的總固體份質量為100%計，其中，步驟（2）中所述腐蝕自修復組分的質量占總固體份質量的0.5wt%～20wt%；

步驟（2）中所述船用鋁合金底漆所用基底樹脂為環氧基樹脂、環氧基樹脂的改性樹脂、有機硅基樹脂、有機硅基樹脂的改性樹脂、丙烯酸基樹脂、丙烯酸基樹脂的改性樹脂、乙烯基樹脂或乙烯基樹脂的改性樹脂。

3.根據權利要求2所述的一種船用鋁合金腐蝕自修復智能涂層的制備方法，其特征在于，步驟（1）中氟鈦酸根與氟鋯酸根的物質的量比為0.1～2.5：1，對陰離子與吡咯的物質的量比為0.1～0.4：1，吡咯與氧化劑的物質的量比為1.0～3.0：1。