[发明专利]一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊，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金属缓蚀剂；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；所述金属缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、硝基苯并三氮唑、羟基苯并三氮唑、2‑巯基苯并噻唑、8‑羟基喹啉中的一种或多种。本发明以具有防腐蚀作用的聚苯胺和与基体树脂相容性较好的烯类聚合物作为微胶囊的壳层材料负载防腐蚀功能物质，制备了一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊。

技术领域

本发明涉及高分子材料和防腐蚀微胶囊技术领域，尤其是涉及一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊及其制备方法。

背景技术

微胶囊技术是目前最常用的功能物负载方法，优势在于它是一种有效的物质固定化技术，可以通过囊壁将分子封装而与外界环境隔离，保护囊芯性质不被影响，同时在适当条件如加压、升温或辐射下使囊壁破坏，或使囊芯物质透过囊壁向外扩散来实现可控释放。目前，制备微胶囊的方法众多，例如模板法、界面缩聚法、原位聚合法等，其中Pickering乳液模板法为微胶囊的制备提供了简便且有效的制备途径，Pickering乳液即以细微固体颗粒(比如二氧化硅、木质素、硫酸钡和高岭土)代替传统表面活性剂稳定的乳液，与传统乳液相比，Pickering乳液具有超级稳定性，而且起泡性低、无分子迁移带来的毒害性问题。

在涂层中添加具有防腐或缓蚀功能的微胶囊是一种有效的金属防腐蚀手段。主要通过在微胶囊中负载一些金属缓蚀剂，当微胶囊随涂层破裂后，负载物与金属相互作用或反应形成阻隔膜，起到钝化金属的功能。

目前已报道了多种聚合物(如聚苯乙烯、聚氨酯、聚脲等)用作壳材制备防腐蚀微胶囊，但大多数壳材主要起包覆作用并提供力学支撑，但对腐蚀本身不存在抑制作用，同时微胶囊与基体相容性差也是目前一个主要的问题。因此目前急需要开发研究壳层具有多功能同时与涂层基体具有优异相容性的防腐蚀微胶囊来满足更广泛的应用要求。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊及其制备方法。本发明以具有防腐蚀作用的聚苯胺和与基体树脂相容性较好的烯类聚合物作为微胶囊的壳层材料负载防腐蚀功能物质，制备了一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊。

本发明的技术方案如下：

一种具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊，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金属缓蚀剂；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；

所述金属缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、硝基苯并三氮唑、羟基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、8-羟基喹啉中的一种或多种。

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。

所述双官能度烯类单体为1,6-己二醇丙烯酸酯、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。

一种所述具有双重防腐蚀功能的复合壳材微胶囊的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：