[發(fā)明專利]一種光敏自修復防腐材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010073391.5
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111154380A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 李偉華;戴海雄;王寧;曹文凱;馬慶磊
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇金陵特種涂料有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D7/63
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

一種光敏自修復防腐材料及其制備方法，屬于防腐技術(shù)領(lǐng)域，將環(huán)氧樹脂、1,1,1?三(肉桂酰氧基甲基)乙烷溶于丁酮中，經(jīng)攪拌混合均勻后加入固化劑、分散劑、流平劑和消泡劑，再攪拌混合，即得光敏自修復防腐材料。將其制備成涂層后能在紫外光照射下快速修復創(chuàng)面，使防腐涂層具有光敏自修復功能，修復效率能達到75%以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防腐技術(shù)領(lǐng)域，特別是高分子涂層的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，由于具有強度高、韌性好、質(zhì)量輕、易加工等突出優(yōu)點，聚合物涂層材料被廣泛應用于船舶、建筑的防腐蝕領(lǐng)域。然而，在聚合物涂層材料的應用過程中，由于長期太陽輻照、機械剮蹭等原因，涂層表面和內(nèi)部容易產(chǎn)生劃痕和裂紋，使其防腐性能急劇下降，造成失效。而自修復，即涂層在受損時，能在外界環(huán)境刺激下重新恢復其結(jié)構(gòu)特性與力學性能，從而保證涂層應用長效性的一項技術(shù)，可以有效緩解聚合物涂層材料應用過程中遇到的這一問題。

自修復涂層按修復機制可分為自主型和非自主型兩類，其中自主型分為成膜型和緩蝕劑型，而非自主型又分為為光響應、溫度響應、pH相應等類型。目前關(guān)于自修復的研究主要集中在溫度相應自修復，但在加熱自修復過程中，材料受損部位及基體的結(jié)構(gòu)還是會受到一定破壞，且加熱自修復屬于短距離接觸修復，也不易精確控制。光敏自修復是在光照條件實現(xiàn)自修復，具有遠程修復、快速可控的特點，具有更好的應用前景。

近年來已有人在聚合物中引入金納米粒子、聚多巴胺納米顆粒等作為光熱填料制備光響應自修復涂層，但由于金納米粒子昂貴的價格和聚多巴胺納米顆粒復雜的制備工藝，其實際應用受到很大的限制。

1, 1, 1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷含有肉桂酰光敏發(fā)色基團，在紫外光（波長大于280納米）照射下，經(jīng)過光二聚反應可以促使受損基體發(fā)生自修復。

Chung等（Chem. Mater., 2004, 16, 3982-3984）首次研究了1, 1, 1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷在丙烯酸甲酯聚合物中的光敏自修復作用，但修復效率只能達到14%。Zou等（Proc. of SPIE, 2015, 9432, 943204）研究了1, 1, 1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷在環(huán)氧樹脂中的增韌作用，但未研究其對環(huán)氧樹脂基體的光敏自修復作用。目前尚未有1, 1,1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷作為光敏自修復分子在環(huán)氧樹脂基體中的自修復應用報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服聚合物涂層長期應用過程中出現(xiàn)的涂層表面和內(nèi)部容易產(chǎn)生劃痕和裂紋，造成防腐效果失效，提供一種光敏自修復防腐材料。

本發(fā)明由環(huán)氧樹脂、光交聯(lián)自修復功能分子、丁酮、固化劑、分散劑、流平劑和消泡劑組成，所述光交聯(lián)自修復功能分子為1, 1, 1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷，所述固化劑為酸酐類固化劑。

本發(fā)明將1, 1, 1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷加入環(huán)氧樹脂基體，1, 1, 1-三(肉桂酰氧基甲基) 乙烷含有肉桂酰光敏發(fā)色基團，在紫外光（波長大于280納米）照射下，經(jīng)過光二聚反應可以促使受損基體發(fā)生自修復，將其制備成涂層后能在紫外光照射下快速修復創(chuàng)面，使防腐涂層具有光敏自修復功能，修復效率能達到75 %以上。

進一步地，所述環(huán)氧樹脂、光交聯(lián)自修復功能分子、丁酮、固化劑、分散劑、流平劑和消泡劑的投料質(zhì)量比為120～220∶15～25∶20～40∶12～22∶1～2∶1～2∶2～3。

本發(fā)明固化劑為甲基六氫苯酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、聚壬二酸酐、桐油酸酐中的至少任意一種。

更優(yōu)選地，本發(fā)明固化劑為甲基六氫苯酐、鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐中的至少任意一種。

優(yōu)選甲基六氫苯酐、鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐作為本發(fā)明工藝中的固化劑是因為這幾種優(yōu)選固化劑的固化溫度都在140℃以下，利于較低溫度下形成固化層。