[发明专利]一种装载缓蚀剂的蒙脱土/环氧自修复涂料

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种装载缓蚀剂的蒙脱土/环氧自修复涂料，属化工涂料技术领域。

背景技术    

环氧树脂分子结构中含有的醚键和羟基都是强极性基团，这些基团可以使环氧树脂分子与各种基材表面，特别是与金属表面之间产生很强的粘接力，同时它还具有良好的耐化学药品性，尤其是极好的耐碱性、韧性、硬度和柔软性，适用于海洋、工业区等严重腐蚀环境中钢铁构筑物的涂装。

蒙脱土属于2：1型层状结构的硅酸盐，每个晶层是由二层硅氧四面体夹杂一层铝氧八面体组成的，而四面体和八面体之间又是通过共用氧原子连接的，这种独特的层状结构赋予了蒙脱土一些特殊的性能。但蒙脱土层间通常会吸附一些阳离子（如Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等），从而不利于有机分子的插层，这就需要利用交换反应将这些阳离子交换出来，改变蒙脱土的极性，保障其在非极性溶剂中的分散，同时蒙脱土层间距变大，从而更利于有机物的插入，形成新型复合材料。

目前关于蒙脱土有机改性的专利报道很多。南京大学的孙成等（CN 101850238 A）公开了一种改性的蒙脱土及其制备方法和应用。其制备方法步骤为：将钙（钠）基蒙脱土至于磁质坩埚中，在马弗炉中以600±10℃恒温煅烧8~24小时；然后炉温降至105℃时取出保存在干燥器中备用。南京市荣达树脂有限公司的刘荣春（CN 103374115 A）公开了一种改性环氧树脂的制备方法，其制备过程包括如下步骤：先对蒙脱土的有机化处理；再通过有机化处理的蒙脱土制备聚醚插层蒙脱土；将上述有机化预处理过的浓度为30%的有机蒙脱土，加入聚醚N-210中，搅拌分散，研磨得到聚醚插层蒙脱土粉末；再合成聚氨酯预聚体，通过TDI和聚醚插层蒙脱土粉末搅拌反应得到纳米改性聚氨酯预聚体；取纳米改性聚氨酯预聚体与环氧树脂混合，搅拌反应即得环氧改性体，所述纳米改性聚氨酯预聚体与环氧树脂质量比为1：（1.8~2.5）；最后通过环氧改性体与固化剂聚酰胺按质量比为40：（1.8~2.5）固化成型。东华大学的余木火等（CN 102146197 A）公开了一种纳米蒙脱土插层环氧树脂层状复合材料的制备方法，包括：（1）将改性蒙脱土按质量比0.1~20：100加入环氧树脂中，于30~210℃加热0.1~2h并保持加热状态超声分散1~60min，使之形成混合物；待混合物冷却之后，加入固化剂，搅拌使之混合均匀并抽真空脱泡；将混合物倒入模具中，放置1~5天后固化得样条；（2）将上述样条放入模具内，对样条进行压力诱导流动成型，冷却后即得纳米蒙脱土插层环氧树脂层状复合材料。

多数公开发表的专利仅是对蒙脱土的简单改性，或是改性蒙脱土对环氧树脂的简单插层，没有赋予蒙脱土一些其他功能。

发明内容    

本发明的目的是，根据现有蒙脱土改性应用于环氧树脂存在的问题，本发明提出一种装载缓蚀剂蒙脱土/环氧涂层的制备方法；制得的环氧涂层具有良好的耐腐蚀介质渗透性。

    本发明的技术方案是，本发明将蒙脱土先用表面改性剂进行改性，再用缓蚀剂进行装载，将装载缓蚀剂的蒙脱土加入到环氧树脂中，制得的蒙脱土/环氧涂层能有效阻碍腐蚀介质的渗入，表现出良好的耐腐蚀性和自修复功能。

本发明一种装载缓蚀剂的蒙脱土/环氧自修复涂料制备方法包括装载缓蚀剂蒙脱土的制备和装载缓蚀剂蒙脱土/环氧涂层制备。

所述一种装载缓蚀剂蒙脱土的制备方法，其过程和步骤（质量比）：

（1）在搅拌下将1～5份蒙脱土溶于100份去离子水中，磁力搅拌24h，制成蒙脱土溶液；另取改性剂1～10份溶于100份去离子水中，用HCl调节溶液的pH值至3～4，磁力搅拌30min后加入到激烈搅拌的蒙脱土溶液中，60~90℃反应12~36h，离心过滤，制得改性蒙脱土；

（2）缓蚀剂对步骤（1）制得的蒙脱土进行装载，将改性蒙脱土与混合溶剂（丙酮：去离子水=1：1）按（1～15）：100比例混合，磁力搅拌10min，接着取缓蚀剂5～15份溶于其中，高速分散、超声，抽真空2~8h，洗涤、离心，得到装载缓蚀剂蒙脱土。

所述的改性蒙脱土是先用改性剂改性，再用缓蚀剂装载制得的。

步骤1所述的改性剂为十八烷基胺、十八烷基三甲基氯/溴化铵、十六烷基三甲基氯/溴化铵、十二烷基磺酸钠、双羟乙基十二烷基三甲基氯/溴化铵、十八烷基氯/溴化铵中的一种或几种的混合物；缓蚀剂为8-羟基喹啉。

本发明一种装载缓蚀剂蒙脱土/环氧涂层制备，包括以下步骤：