[发明专利]一种具有自修复及防腐蚀功能的复合壳材微胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种具有自修复及防腐蚀功能的复合壳材微胶囊，其特征在于，所述微胶囊的壳材由聚苯胺、烯类聚合物、纳米SiO₂组成；所述微胶囊的芯材为可聚合活性单体；所述微胶囊尺寸为5~100μm，所述微胶囊的壳层厚度为100nm~2μm；

所述烯类聚合物的单体为单官能度烯类单体和双官能度烯类单体的混合；

所述可聚合活性单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的复合壳材微胶囊，其特征在于，所述单官能度烯类单体为（甲基）丙烯酸缩水甘油酯、（甲基）丙烯酸二甲氨基乙酯、（甲基）丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸异辛酯、（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸乙基己酯、（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸叔丁酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2-丁烯酰胺中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的复合壳材微胶囊，其特征在于，所述双官能度烯类单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二（甲基）丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二（甲基）丙烯酸乙二醇酯、二乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二乙氧基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二甘醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一种或多种。

4.一种权利要求1所述具有自修复及防腐蚀功能的复合壳材微胶囊的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将纳米SiO₂均匀分散于超纯水中作为水相，同时将烯类聚合物单体、苯胺、可聚合活性单体和光引发剂溶解于有机溶剂中作为油相，将油水两相混合，在乳化机作用下形成稳定水包油型乳液；

（2）将步骤（1）制备的乳液置于紫外光下光照2~5 min，之后逐滴加入含苯胺引发剂的水溶液，静置状态，在0~20℃条件下反应8~24 h；之后采用水和乙醇交替洗涤并干燥，得到负载可聚合活性单体的复合壳材微胶囊，即所述具有自修复及防腐蚀功能的复合壳材微胶囊。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述纳米SiO₂为市售的气相纳米SiO₂、溶胶-凝胶法合成的纳米SiO₂、通过硅烷偶联剂疏水改性的气相纳米SiO₂中的一种；所述纳米SiO₂的粒径为10~100 nm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述疏水改性用硅烷偶联剂为二苯基二甲氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲氧丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；所述疏水改性的方法为：将市售气相纳米SiO₂分散于乙醇中，加入占SiO₂质量2~10%的硅烷偶联剂，之后氨水调节pH为8~10，在50~70℃反应8~16 h，反应后用乙醇和超纯水交替洗涤、干燥，制得到硅烷偶联剂疏水改性的气相纳米SiO₂。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述纳米SiO₂在超纯水中的浓度为3~5wt%；所述苯胺单体用量占油相的5~20vol%；所述烯类聚合物的单体中双官能度单体与烯类单官能度单体的体积比为1:1~4，加入总量占油相的30~60 vol%；所述可聚合活性单体的用量占烯类聚合物单体和苯胺的10~40 wt%；所述光引发剂的用量为烯类聚合物单体的2~5wt%；所述油相与水相的体积比为1:1~4。