[发明专利]一种包覆缓蚀剂的核壳纤维增韧有机涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及防腐蚀性保护膜材料，具体的说是一种包覆缓蚀剂的核壳纤维增韧有机涂层及其制备方法。有机涂层为包覆缓蚀剂的核壳纤维层和有机树脂层；其中，包覆缓蚀剂的核壳纤维层占有机涂层5‑15wt％。本发明优点在于制作简单，成本低廉，涂层具有高阻抗性、高韧性、自修复性能等多重优异的性能，耐久性突出，在海洋腐蚀防护方面具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及防腐蚀性保护膜材料，具体的说是一种包覆缓蚀剂的核壳纤维增韧有机涂层及其制备方法。

背景技术

有机涂层在使用过程中，不可避免的会产生裂纹或缺陷，一些小分子的腐蚀性介质(如水、氯离子等)会通过这些裂纹或者缺陷，到达被保护基体，引发腐蚀现象发生。因此，提高涂层韧性及其与基体之间的附着力，可以有效降低涂层产生裂纹的几率，从而提高涂层体系的防护性能。纤维增韧技术已经被广泛认知。但是，目前的制备技术普遍采用纤维与树脂夹层法，一方面由于纤维与有机树脂兼容性差，容易出现剥离分层现象，另一方面，树脂与金属基体的附着力得不到改善，这样，不仅起不到增韧防护作用，还会加速腐蚀过程的发生。

发明内容

针对现有涂层的不足，本发明目的在于提供一种包覆缓蚀剂的核壳纤维增韧有机涂层及其制备方法。

为实现发明目的，本发明的技术路线如下：

一种包覆缓蚀剂的核壳纤维增韧有机涂层，有机涂层为包覆缓蚀剂的核壳纤维层和有机树脂层；其中，包覆缓蚀剂的核壳纤维层占有机涂层5-15wt％，优选6％～12％。

所述包覆缓蚀剂的核壳纤维层为通过静电纺丝技术将缓蚀剂包覆在纳米纤维中；其中，核壳纤维层的壳材料为聚丙烯腈，占包覆缓蚀剂的核壳纤维层的90％-98wt％，芯材料为海水型缓蚀剂，占包覆缓蚀剂的核壳纤维层的2％-10％，优选4％～8％。

所述核壳纤维层中核壳纤维的直径为100-200纳米。

所述机树脂层为树脂与固化剂为按重量比2:1～1：1进行配比混合；其中，机树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂和氨基树脂中一种或几种；

所述固化剂为环氧树脂固化剂、丙烯酸树脂固化剂、聚氨酯树脂固化剂、氟碳树脂固化剂和氨基树脂固化剂中一种或几种。

一种包覆缓蚀剂的核壳纤维增韧有机涂层的制备方法：

1)核壳纤维制备

将壳纤维纺丝液和芯材纺丝液，分别通过静电纺丝技术同时进行推注纺丝，获得包覆缓蚀剂的核壳纤维材料；

2)有机涂层制备

将树脂与固化剂按照重量比2:1～1：1进行配比，并均匀涂覆在上述所得的包覆缓蚀剂的核壳纤维材料上，烘干得核壳纤维增韧有机涂层。

所述壳纤维纺丝液为将聚丙烯腈溶解于有机溶剂中，溶解液在 20℃-28℃，湿度在20％-30％下搅拌，即可；其中，聚丙烯腈添加量为6％-10％，优选6％～8％；

所述芯材纺丝液为海水型缓蚀剂溶解于有机溶剂中，其中，海水型缓蚀剂添加量为6％-10％。

所述有机溶剂为N,N二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙酸乙酯、四氢呋喃中的一种或几种的混合。

所述静电纺丝技术为将壳纤维纺丝液和芯材纺丝液分别抽取到注射器中，注射器分别固定于静电同轴纺丝机的两个不同的推注泵上，将同轴针与正负电源连接好；调节纺丝电压在15kV-30kV，温度在 20-28℃，湿度在20％-30％，进行纺丝40min；其中，壳纤维纺丝液为0.2-1.0mm/min，芯材纺丝液为0.02-0.10mm/min。

所述核壳纤维增韧有机涂层在作为金属防腐涂层中的应用。