[發明專利]水性防腐涂料用自檢測膠囊及其制備方法

在審

• 申請號: 202011067467.X
• 申請日: 2020-10-06
• 公開（公告）號: CN112403409A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 李躍平
• 申請（專利權）人: 青島羚智涂料科技有限責任公司
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C09D7/63;C09D7/65;C09D5/08
• 代理公司: 濰坊諾誠智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 37309
• 代理人: 李海英

本發明涉及一種水性防腐涂料用自檢測膠囊，包括膠囊壁和膠囊芯，膠囊芯包括水性涂料修復劑，其特征在于，膠囊芯還包括顯色劑。所述顯色劑為能夠與金屬離子作用并發生顯色反應的顯色劑，顯色劑選自羥基喹啉、1,10鄰菲羅啉、百里酚藍中的一種或多種。通過在現有的自修復膠囊中添加顯色劑作為囊心，當膠囊因涂料層中局部區域出現的微裂紋而被撕裂時，會將其中的顯色劑釋放出來，在微裂紋區域的腐蝕反應發生的初期，即可通過肉眼觀察到顏色變化，起到自檢測和預警作用，同時使得微裂紋區域容易被發現和定位，為涂料層的修復指明位置。

技術領域

本發明涉及水性防腐涂料領域，具體涉及一種水性防腐涂料用自檢測膠囊及其制備方法。

背景技術

金屬材料在使用的過程中容易受到環境中的氧氣和水分的腐蝕、損壞而影響后續的使用，為了避免或減緩這種情況的發生，常用的方法使在金屬材料表面涂敷水性防腐涂料。然而，防腐涂料也無法對金屬材料的防腐蝕起到絕對的保障，因為防腐涂料在使用的過程中也會受到外界環境的沖擊、劃傷等損壞，從而在涂料層中形成微裂紋或開口，使得涂料層的局部區域失去對金屬材料的防護作用。

為了解決因涂料層自身的損壞給金屬材料的防護帶來的影響，人們研究出了自修復水性涂料，通過在水性涂料中添加自修復膠囊或者自修復纖維，當涂料層受到損傷后，在損傷區域會產生局部應力集中，將自修復膠囊或自修復纖維撕裂，釋放出其中的修復劑，從而實現對涂料層的修復。

常用的自修復膠囊或者自修復纖維大都是一次性的，其修復功能具有不可逆性，不能實現多次修復或循環修復。又有人研究出了可以進行多次反復修復的修復劑。然而，在自修復膠囊或者自修復纖維對涂料層進行多次反復修復的過程中，對于待修復區域或部位的判定卻成了難題。一方面，涂料層中的細微裂紋難以被發現，等到其被發現時，通常金屬材料已經發生了比較嚴重的腐蝕；另一方面，涂料層中較大的開口或裂痕容易被發現，但是這些區域的腐蝕也是非常快的。因此，需要在涂料層中剛剛出現微裂紋時，立即對其進行修復是最理想的。

為此，本發明的發明人研發出了一種水性防腐涂料用自檢測膠囊及其制備方法。

發明內容

針對現有的自修復涂料中的微裂紋不容易被發現的技術問題，本發明提供了一種水性防腐涂料用自檢測膠囊，在本發明的自檢測膠囊中，包括水性涂料修復劑，和顯色劑。當涂料層中的局部區域出現微裂紋時，膠囊壁被局部的集中應力撕裂，將其中的修復劑和顯色劑釋放出來，待金屬材料一開始被腐蝕，所產生的金屬離子遇到顯色劑便會顯現出容易觀察到的顏色或顏色變化，使得微裂紋區域容易被發現和定位，為涂料層的修復指明位置。

因此，本發明的水性防腐涂料用自檢測膠囊包括膠囊壁和膠囊芯，膠囊芯包括水性涂料修復劑，其特征在于，膠囊芯還包括顯色劑。

進一步地，本發明中所使用的顯色劑為能夠與金屬離子作用并發生顯色反應的顯色劑，例如，

顯色劑可以選自羥基喹啉、1,10鄰菲羅啉、百里酚藍中的一種或多種。為了便于自檢測膠囊的制備，顯色劑負載在納米載體表面，本發明所選用的納米載體為石墨烯，也可以選擇其他合適的納米載體。

在本發明的自檢測膠囊中，膠囊芯中所使用的水性涂料修復劑可以是僅具有單次修復功能的單次修復劑，也可以是具有多次修復功能，能夠實現涂料層的反復修復的多次修復劑，優選為具有多次修復功能，能夠實現涂料層的反復修復的多次修復劑。

其中，所述單次修復劑可選自液態環氧樹脂、多羥基或多氨基化合物分別與異氰酸酯反應生成異氰酸酯衍生物等。

其中，多次修復劑可選自CN 104045810A中的二胺加成物交聯劑。

進一步地，膠囊芯還可以包括催化劑，用以加速涂料層的修復。