[發明專利]基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料及其制備和應用

有效

• 申請號: 201510845987.1
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN106810993B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 史洪微;劉福春;韓恩厚
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D7/62
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料，其特征在于，涂料由組分一和組分二均勻混合而成，其中：

按質量百分比計，組分一由如下組分及質量配比配制而成：

環氧樹脂 60%～80%；

介孔容器 1%～10%；

有機溶劑 10%～30%；

助劑 0.5%～5%；

按質量百分比計，組分二由如下組分及質量配比配制而成：

有機溶劑 25%～75%；

固化劑 25%～75%；

按質量比計，組分一：組分二=2～4:1混合，得到含介孔容器的自愈合型環氧涂料；

介孔容器的制備過程如下：

（1） 將有機腐蝕抑制劑分散于水、乙醇的水溶液或乙醇中，再將介孔材料加入并均勻分散于上述溶液中，形成混合液；所述混合液中，按質量百分比計，介孔材料占1～10%，有機腐蝕抑制劑占0.1～10%，其余為水、乙醇的水溶液或乙醇；

（2）在室溫條件下，將步驟（1）得到的混合液抽真空，使有機腐蝕抑制劑進入介孔材料內；過濾出負載有機腐蝕抑制劑后的介孔材料，重復進行分散和抽真空3～4次，使進入介孔材料中的有機腐蝕抑制劑的量達到最大化，介孔材料與有機腐蝕抑制劑的質量比例為1:1～10:1；

（3）將步驟（2）得到的混合液過濾，得到負載有機腐蝕抑制劑的介孔材料；

（4）基于介孔材料帶電荷的特性，將步驟（3）獲得的負載有機腐蝕抑制劑的介孔材料分散至1～5g/L的帶有相反電荷的聚電解質溶液中，用搖床混合15～30min，得到混合液；

（5）將步驟（4）獲得的混合液用微濾膜過濾，洗滌，去除多余的帶有電荷的聚電解質，得到包覆單層聚電解質的介孔材料；

（6）再將步驟（5）獲得的包覆聚電解質后帶有電荷的介孔材料分散到1～5g/L的帶有相反電荷的聚電解質溶液中，重復和包覆第一次聚電解質相同的步驟，即得到包覆雙層聚電解質膜的介孔容器；

介孔容器的制備過程中，有機腐蝕抑制劑為8-羥基喹啉、巰基苯并噻唑、咪唑啉中的一種；聚電解質為聚丙烯酸、聚乙烯亞胺、聚苯乙烯磺酸鈉、聚烯丙基胺鹽酸鹽、聚二烯丙基二甲基氯化銨中的兩種帶相反電荷的組合；聚電解質采用的溶劑為水。

2.根據權利要求1所述的基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料，其特征在于，按質量百分比計，組分一由如下組分及質量配比配制而成：環氧樹脂的范圍為65%～75%，介孔容器的范圍為1%～5%，有機溶劑的范圍為20%～30%，助劑的范圍為1%～3%。

3.根據權利要求1所述的基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料，其特征在于，介孔容器使用的介孔材料為微米級的介孔二氧化硅、介孔二氧化鈦、介孔碳化硅、介孔氧化鈰或介孔炭。

4.根據權利要求1所述的基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料，其特征在于，環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂，固化劑為胺類固化劑。

5.一種權利要求1所述的基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

1）在容器中加入環氧樹脂、有機溶劑、助劑，利用高速分散機400～500 rpm分散10～20分鐘，再加入介孔容器，繼續用高速離心分散機800～1500 rpm分散10～30分鐘；

2）把步驟1）得到的物料用球磨機研磨4～8小時，測試細度達到20 μm以下，出料，過濾，得到組分一；

3）將固化劑加入到有機溶劑中進行稀釋，利用高速分散機4000～5000 rpm分散5～20分鐘，出料，得到組分二；

4）將組分二加入到組分一中，攪拌均勻后形成自愈合型環氧涂料。

6.一種權利要求1所述的基于微米級介孔容器的自愈合型環氧涂料的應用，其特征在于，將自愈合型環氧涂料經噴涂、刷涂或浸涂在鋁合金、鎂合金或鍍鋅鋼表面，常溫或加溫固化，形成自愈合型環氧涂層。