[發明專利]一種聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器及其制備方法和一種復合涂料及其應用

有效

• 申請號: 202210336957.8
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114561118B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 劉琦;孫月;劉培禮;陳蓉蓉;王君;孫高輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C09D5/08
• 分類號: C09D5/08;C09D175/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬叢

本發明屬于自修復防腐涂料技術領域，具體涉及一種聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器及其制備方法和一種復合涂料及其應用。本發明提供的聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器，包括：氧化石墨烯以及包覆在所述氧化石墨烯表面的聚吡咯層。本發明通過將吡咯鹽酸溶液、氧化石墨烯分散液和引發劑混合進行聚合反應，得到聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器。本發明提供的聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器通過包裹在氧化石墨烯外面的聚吡咯來調節緩蝕劑的釋放速率，使其在堿性溶液中快速釋放，在中性介質中以較慢速率釋放。實施例結果表明，本發明提供的聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器可以調節緩蝕劑的釋放速率，具有優異的防腐性能和防腐持久性。

技術領域

本發明屬于自修復防腐涂料技術領域，具體涉及一種聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器及其制備方法和一種復合涂料及其應用。

背景技術

傳統的環氧防腐涂料具有良好的物理化學性能和介電性能，并且對材料表面有著優異的粘結強度，已廣泛應用于各個工業領域。然而，由于環氧樹脂存在固化不完全和內應力較大的問題，在交變環境下長期服役時，涂層表面會發生針孔和微裂紋等現象，引發金屬的局部腐蝕，導致涂層的使用壽命大大降低。自修復防腐涂層可以用腐蝕過程引發腐蝕抑制，并主動抑制腐蝕發生，使涂層在沒有人為干預的情況下繼續發揮其保護作用。

片層石墨烯因其優異的化學穩定性、阻隔屏障性以及其他物理性能，引起了腐蝕防護研究人員的廣泛興趣。但是，由于其較高的表面積和較強的范德華力，片層石墨烯容易產生團聚反應影響防腐性能。常見的石墨烯自修復防腐涂料大多是先對石墨烯進行特定基團的修飾，然后加載緩蝕劑，從而實現自修復效果。發明專利201910917465.6公開了一種具有自修復功能的防腐復合涂層材料以及防腐復合涂層的制備方法，利用茶多酚改性石墨烯制備成TP/GE納米雜化材料，再將其加入環氧樹脂中制備防腐復合涂層材料；發明專利202110565852.5公開了一種含有石墨烯改性有機鈦納米聚合物的自修復重防腐涂料；發明專利201810934463.3公開了一種基于石墨烯納米容器的涂料、自修復涂層及其制法與應用。

目前，關于石墨烯緩蝕劑容器的研究及應用較多，但是大多數納米容器所實現的自修復并沒有適當地控制及調節“開關”，而是直接依靠緩蝕劑自身的釋放實現修復，這樣會造成緩蝕劑的釋放過快或過慢，或者經過長時間后沒有緩蝕劑釋放而造成修復失敗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器及其制備方法和一種復合涂料及其應用，本發明提供的聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器可以調節緩蝕劑的釋放速率，具有優異的防腐性能和防腐持久性。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器，包括：氧化石墨烯以及包覆在所述氧化石墨烯表面的聚吡咯層。

優選的，所述聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器中聚吡咯和氧化石墨烯的質量比為0.4～0.6：0.01～0.015；所述氧化石墨烯為片狀氧化石墨烯。

本發明還提供了上述方案所述聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器的制備方法，包括以下步驟：

將吡咯鹽酸溶液、氧化石墨烯分散液和引發劑混合進行聚合反應，得到聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器。

本發明還提供了一種聚吡咯包裹石墨烯負載緩蝕劑，包括：聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器和緩蝕劑；所述聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器為上述方案所述聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器或上述方案所述制備方法得到的聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器；所述緩蝕劑負載在聚吡咯包裹石墨烯緩蝕劑容器中的氧化石墨烯上。

本發明還提供了上述方案所述聚吡咯包裹石墨烯負載緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氧化石墨烯分散液和緩蝕劑溶液混合負載，得到負載型氧化石墨烯分散液；

(2)將吡咯鹽酸溶液、所述負載型氧化石墨烯分散液和引發劑混合進行聚合反應，得到聚吡咯包裹石墨烯負載緩蝕劑。