[发明专利]一种海洋压力交变敏感的超分子微球及其合成方法

说明书

本发明属于海洋自修复涂层腐蚀防护技术领域，具体的说是一种海洋压力交变敏感的超分子微球及其合成方法。通过超分子纳米介孔二氧化硅球，将缓蚀剂包裹其中并再去表面接枝修饰环糊精，即得海洋压力交变敏感的超分子微球。本发明合成的纳米超分子微球具有纳米材料的特性，将其作为功能填料制备防腐涂料，不影响涂料的基本性能，具有重要的应用价值。本发明获得的压力敏感的超分子微球具有良好稳定性、压力敏感特性、与涂料融合性好等特点。其在使用过程中环保、无污染。可应用于海洋工程、船舶、深海工程、潜水器等工程和设备的防腐涂层填料。其具有环境友好、可控性好、易于操作的优点，易于工业化生产。

技术领域

本发明属于海洋自修复涂层腐蚀防护技术领域，具体的说是一种海洋压力交变敏感的超分子微球及其合成方法。

背景技术

水下工程、深海装备、海港码头、海岸工程等海洋工程是我国重点发展的海洋科技领域。然而，严酷的海洋腐蚀环境对重大基础设施的可靠性提出了严峻挑战。有机防腐涂层是减缓海洋腐蚀环境中钢材腐蚀的最为有效的途径之一。然而，有机涂层在服役过程中，海水交变压力导致涂层裂纹萌发是降低涂层寿命的主要原因。因此，开发耐压力交变的新型防护涂层技术迫在眉睫。

目前，环糊精作为主体分子被广泛应用。环糊精是一种经典的环状低聚糖，具有分子相容性的空穴。环糊精是由淀粉通过简单地酶催化得到，由于其本身无毒而被广泛地应用。由于环糊精具有较大的分子空腔、价格相对便宜、以及无毒性和较好的生物相容性，以至于在大分子自组装中的利用率远远高于其他几种大环分子。环糊精的空腔具有疏水的性质使其能够与疏水性分子进行自组装成包合物。环糊精的许多化学修饰基团是疏水性的，所以，在水溶液中，环糊精的疏水性基团能够与自身的空腔形成分子内组装，也能与不同分子的环糊精形成分子间组装。

随着国家海洋开发战略的提出，海岸建设、大型海洋工程、船舶、机械设备的迅速发展，迫切需要具有耐压力交变的长寿命涂层服役使用。已有有机涂层材料受压力交变环境影响，容易导致涂层内应力聚集，局部劣化，最终导致涂层失效。

发明内容

本发明目的在于提供一种海洋压力交变敏感的超分子微球及其合成方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种海洋压力交变敏感的超分子微球，通过超分子纳米介孔二氧化硅球，将缓蚀剂包裹其中并再去表面接枝修饰环糊精，即得海洋压力交变敏感的超分子微球。

进一步的说将饱和的缓蚀剂溶液吸附于超分子纳米介孔二氧化硅球(吸附在硅球的微孔内部和硅球表面)，而后加入环糊精通过扩链剂的作用下接枝修饰于超分子纳米介孔二氧化硅球表面；其中，缓蚀剂、超分子纳米介孔二氧化硅球、环糊精、扩链剂的用量的质量比为10～50:10～100：1～20：2～10。

所述超分子纳米介孔二氧化硅球为将表面活性剂、模版剂和氢氧化钠混合均匀，混匀后加入硅源在室温揽拌下反应持续24-48h，而后在于60～80℃下反应48-96h反应后产物经洗涤后分散在溶剂中，在氮气保护和磁力搅拌下，经氯丙基三乙氧基硅烷修饰即得氯丙基三乙氧基硅烷修饰的介孔二氧化硅；其中，表面活性剂、模版剂、氢氧化钠、氯丙基三乙氧基硅烷用量的质量比为0.2～4：0.1～5：20～100：0.5～10。

一种海洋压力交变敏感的超分子微球的制备方法，通过超分子纳米介孔二氧化硅球，将缓蚀剂包裹其中并再去表面接枝修饰环糊精，即得海洋压力交变敏感的超分子微球。

进一步的说，将饱和的缓蚀剂溶液吸附于超分子纳米介孔二氧化硅球(吸附在硅球的微孔内部和硅球表面)，而后加入环糊精通过扩链剂的作用下接枝修饰于超分子纳米介孔二氧化硅球表面。

更进一步的说：