[发明专利]一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊，所述微胶囊的囊壁材料为石墨烯，所述微胶囊的芯材为有机缓蚀剂。本发明还公开了上述微胶囊的制备方法，将有机缓蚀剂的水溶液与氧化石墨烯共混后，于80～200℃水热处理8‑24h，水热条件下石墨烯成卷的同时将缓蚀剂包覆于微胶囊中，芯材包覆质量高，缓蚀剂缓释特性好；本方法包覆过程简单，操作方便，不需要额外添加助剂，制备成本低廉。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，尤其是涉及一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊及其制备方法。

背景技术

石墨烯（Graphene）是一种由单层碳原子构成的片层结构新材料。它是由碳原子以sp²杂化轨道组成的六角形蜂巢晶格结构平面薄膜，只有一个碳原子厚度的柔性二维材料。氧化石墨烯极易团聚，因此有可能利用其柔性使石墨烯自我卷曲及包裹，形成一层薄膜状的外壳。由于石墨烯容易卷曲的特性，所以可以被用来制备卷状的纳米胶囊以包覆其他物质。

相对于常用的纳米容器或微纳米胶囊材料，石墨烯作为新型碳材料，边缘非封闭，具有较高的比表面积，无毒无害，生物及化学惰性强，用其制备微纳米胶囊过程中不需要添加额外的表面活性剂及各种有机助剂，用于担载药物及催化剂等材料时可以避免杂质的引入。在超级电容器、储能材料、催化、传感及光电化学等领域均具有广泛的应用前景。

目前对于石墨烯卷的研究，多集中在理论计算、石墨烯卷的制备、石墨烯卷包覆无机物颗粒等方面，针对有机物包覆以制备具有药物释放性能的微纳米胶囊的研究相对较少。因此，急需一个行之有效的方法，来制备以石墨烯为基材的微纳米容器。当前，石墨烯卷的制备主要使用强碱条件下的水热处理技术。然而，该法得到的石墨烯卷在药物包覆中会引入大量碱性杂质，需要进一步洗涤处理，并且进一步担载药物的难度较大，几乎不能对有机药物进行进一步的包覆以及担载，难以达到获得微纳米胶囊的目的。同时，复杂的操作步骤会导致成本增加，效率降低，不便于推广应用。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊，所述的微胶囊具有缓释性能，可以用作涂料添加剂，赋予涂料良好的缓蚀性能。

本发明要解决的第二个技术问题是克服现有技术缺陷，提供一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊的制备方法，该方法工艺简单、经济实用，便于规模化制备。

为解决第一个技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊，所述微胶囊的囊壁材料为氧化石墨烯，所述微胶囊的芯材为有机缓蚀剂。

优选地，所述有机缓蚀剂为苯并三氮唑、巯基苯并三氮唑，苯并咪唑、卟啉等含有胺基的有机物。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于石墨烯卷的缓蚀剂微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

（1）将超过溶解度的量的有机缓蚀剂加入蒸馏水中，搅拌20～30 min；

（2） 将一定量氧化石墨烯加入上述溶液中搅拌30～60 min，并超声处理2～3 h，得到混合分散液；

（3）将上述分散溶液在密闭反应容器中，进行水热反应；

（4）反应结束后收集固体产物并对其干燥处理，得到包覆上述有机缓蚀剂的石墨烯卷微胶囊。

优选地，步骤（1）所述有机缓蚀剂应当含有胺基。

优选地，所述有机缓蚀剂溶液的浓度，在室温下接近饱和或过饱和。

优选地，步骤（2）所述石墨烯水溶液的质量浓度应当在0～1 g/L。

优选地，步骤（3）所述水热反应的温度为80～200 ℃。