[发明专利]一种双组分自修复纳米纤维及含有该纤维的水性涂料

权利要求书

1.一种双组分自修复纳米纤维，其特征在于，包含第一纳米纤维和第二纳米纤维，所述的第一纳米纤维和第二纳米纤维均为核壳结构，均包括核层材料以及包覆在核层材料外侧的壳层材料，第一纳米纤维和第二纳米纤维的核层材料分别含有A组分和B组分，第一纳米纤维和第二纳米纤维破裂后能够释放A组分和B组分，A组分和B组分相遇后能够发生交联反应而固化形成修复材料。

2.如权利要求1所述的双组分自修复纳米纤维，其特征在于，所述的A组分和B组分分别为双环戊二烯和Grubb’s催化剂，二甲基硅氧烷和二甲基-甲氧基-硅氧烷，或环氧树脂单体和固化剂；所述的壳层材料是聚乙烯醇、聚丙烯腈或聚乙烯吡咯烷酮；按质量比计算，所述的第一纳米纤维和第二纳米纤维的核层材料：壳层材料均为1：0.4-1.6。

3.如权利要求1所述的双组分自修复纳米纤维，其特征在于，所述的第一纳米纤维和/或第二纳米纤维的外表面吸附一层石墨烯。

4.权利要求1-3中任一项所述的双组分自修复纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：壳层材料溶液的制备：

将壳层材料加入到溶剂中，磁力搅拌至完全溶解，得到壳层材料溶液；按质量比计算，壳层材料溶液的浓度为6％-11％；

步骤2：核层材料溶液的制备：

直接使用A组分和B组分作为核层材料溶液使用，或者，将A组分和B组分分别稀释后作为核层材料溶液使用；稀释后的溶液粘度控制在100-500mPas；

步骤3：同轴静电纺丝：

采用同轴静电纺丝设备，将壳层材料溶液装进外层溶液的针管中；再分别将含有A组分和B组分的核层材料溶液装进内层溶液的针管中进行静电纺丝，最终在接收器上得到具有核壳结构的双组分自修复纳米纤维；所述的静电纺丝设定的同轴静电纺丝设备的电压为12-15kV、内层溶液的针管的注射速度为0.04-0.15ml/h、外层溶液的针管的注射速度为0.6-1.2ml/h，针头出口距离接收器的垂直距离为12-16cm。

5.如权利要求4所述的双组分自修复纳米纤维的制备方法，其特征在于，还包括：步骤4：纤维外表面吸附石墨烯：将双组分纳米纤维浸入质量分数为0.1-5％的石墨烯水溶液30s-10min，获得外表面吸附一层石墨烯纳米片的纳米纤维。

6.一种水性涂料，其特征在于，含有权利要求1-3中任一项所述的双组分自修复纳米纤维。

7.如权利要求6所述的水性涂料，其特征在于，所述的双组分自修复纳米纤维占涂料固含量的5wt％-30wt％。

8.权利要求6或7所述的水性涂料的制备方法，其特征在于，包括：将自修复纳米纤维和水性树脂进行物理混合，即得含有自修复纳米纤维的水性涂料。

9.如权利要求8所述的水性涂料的制备方法，其特征在于，所述的水性有机树脂为水性聚氨酯、水性环氧树脂或水性聚丙烯酸酯。

10.权利要求6或7所述的水性涂料的应用，其特征在于，将所述的水性涂料应用于金属表面，经干燥后可形成一层具有自修复性能且力学性能优异的防腐涂层。