[发明专利]基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法

权利要求书

1.一种基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，该基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法包括：

层状纳米钛酸的制备、缓蚀剂插层的纳米载体的制备、自修复涂层的制备；

所述的层状纳米钛酸的制备是指将K₂CO₃和TiO₂固体按1：2～1：4.5摩尔比研磨、焙烧得K₂Ti₄O₉，通过1 mol L^-1盐酸溶液酸化后制得层状纳米钛酸H₂Ti₄O₉；

所述的缓蚀剂插层的纳米载体的制备是指以有机胺、咪唑类和丙烯基硫脲等含氮有机物为客体，以层状纳米钛酸为主体，微波条件下于乙醇溶剂中通过插层反应制备缓蚀剂插层的纳米载体；

所述的自修复涂层的制备是指最后将制备完成的功能性粒子与溶胶-凝胶混合，制成功能性溶胶-凝胶膜涂覆于待保护金属表面，将所制备的样品，浸泡在NaCl溶液中进行金属表面涂层的电化学动电位极化、交流阻抗测试，电化学动电位极化、交流阻抗测试。

2.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的层状纳米钛酸的制备步骤中的纳米层状钛酸拥有优越的有机物柱撑性能，含氮有机缓蚀剂可方便地将插入钛酸层间得到缓蚀剂插层的纳米钛酸载体，有机物的插层行为改变了钛酸的固有晶格结构，因此在热力学上并不稳定，当外界环境中缺乏插层有机物并且存在能够与插层有机物作用的物种时，插层物将不可避免地脱出层间，使钛酸的固有结构趋于恢复，从而实现缓蚀剂插层的纳米钛酸载体在腐蚀过程中的响应-释放功能。

3.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的缓蚀剂插层的纳米载体的制备步骤中在金属缓蚀剂的选择上，可选用含氮有机缓蚀剂。

4.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的缓蚀剂插层的纳米载体的制备步骤中采用缓蚀剂插层的层状纳米钛酸作为自修复涂层中的功能粒子。

5.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的缓蚀剂插层的纳米载体的制备步骤中利用层状纳米钛酸的结构与性能，通过插层反应将缓蚀剂负载于层状纳米钛酸载体，并可实现在纳米、亚微米尺度内对层状钛酸的尺度进行调控。

6.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的缓蚀剂插层的纳米载体的制备步骤中的缓蚀剂的可控释放，当涂层发生缺陷或破损，暴露于介质中的纳米载体受环境因素改变的影响容易释放插层的缓蚀剂；当腐蚀受到抑制时，介质中离子半径较小的H+ 和电荷密度较高的多价金属腐蚀产物离子的浓度下降，由于层状钛酸是一种阳离子交换载体，则减缓缓蚀剂的释放速率甚至使之停止释放。

7.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，以四乙氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、N-苯胺基丙基三乙氧基硅烷、1,4-双{[（3-三乙氧基硅烷）丙基]脲基苯}、四正丙氧基锆为原料通过酸催化在金属基体上制备不同的硅烷基溶胶-凝胶涂层；

 NphTES-TEOS硅烷基溶胶-凝胶涂层的制备具体方法为：

将N-苯胺基丙基三乙氧基硅烷与四乙氧基硅烷按1:2混合，缓慢滴加0.1 mol L^-1的硝酸，搅拌，加入无水乙醇，向溶胶中掺入有机-无机杂化纳米载体，采用浸提法在铝合金3A21基体电极上制备掺入纳米钛酸的NphTES-TEOS硅烷基溶胶-凝胶自修复涂层。

8.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的自修复涂层的制备步骤中的自修复涂层具有金属表面自修复功能，当涂层发生缺陷或破损，功能涂层中的缓蚀剂插层的纳米钛酸粒子释放出缓蚀剂分子，并通过物理吸附或化学吸附作用吸附于金属表面重新形成保护膜。

9.如权利要求1所述的基于缓蚀剂插层纳米钛酸载体的自修复涂层的制备方法，其特征在于，所述的自修复涂层的制备步骤中的自修复涂层可适用于金属的腐蚀防护。