[发明专利]具有自修复性能的VPC纳米复合材料及其涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有自修复性能的VPC纳米复合材料及其涂层的制备方法，所述VPC纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：将五氧化二钒颗粒加入到去离子水中，形成悬浮液A；向悬浮液A中滴加苯胺单体和植酸，并在冰浴中搅拌混匀，得到悬浮液B；向悬浮液B中加入氧化剂，然后在冰浴中反应3小时以上，得到产物C；将产物C过滤并用去离子水和乙醇重复洗涤，干燥后得到产物D；将产物D加入到去离子水中，形成悬浮液E；向悬浮液E中加入氯化铁和单宁酸溶液，搅拌反应后通过离心分离，得到产物F；将产物F用去离子洗涤，干燥后得到所述VPC纳米复合材料。将所述VPC纳米复合材料与环氧涂料结合后使用形成的涂层，能够具有自修复性能，增强其防腐能力。

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，特别涉及一种具有自修复性能的VPC纳米复合材料及其涂层的制备方法。

背景技术

在各种防腐蚀策略中，有机涂层是一种保护金属不受腐蚀的简便且经济的方法。其中，环氧涂料由于其良好的耐腐蚀性和对金属的高粘附性而得到了广泛的应用。但在实际应用中，由于Cl^-、O₂、CO₂等腐蚀因子的破坏，单一环氧涂层往往会在短时间内失去对金属基底的保护能力。提高涂层保护能力的有效方法之一是赋予涂层一定的自修复能力，而这一功能通常是利用具有自修复性能的纳米填料来实现的。相关研究表明，与纯粹的环氧涂层相比，自修复涂层的防护效率和有效使用时长都得到了明显的提升。

现有技术中，常在涂层中加入重金属如铬或噻唑类缓蚀剂来赋予其自修复性能，但其保护效率不佳，且易造成环境污染，因此，亟需一种能够有效提高涂层自修复性质且安全环保的纳米填料。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种具有自修复性能的VPC纳米复合材料及其涂层的制备方法，将所述VPC纳米复合材料应用于防腐涂层领域中，提高涂层的自修复性能。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种具有自修复性能的VPC纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将五氧化二钒颗粒加入到去离子水中，形成悬浮液A；

向所述悬浮液A中滴加苯胺单体和植酸，并在冰浴中搅拌混匀，得到悬浮液B；

向所述悬浮液B中加入氧化剂，然后在冰浴中反应3小时以上，得到产物C；

将所述产物C过滤并用去离子水和乙醇重复洗涤，干燥后得到产物D；

将所述产物D加入到去离子水中，形成悬浮液E；

向所述悬浮液E中加入氯化铁和单宁酸溶液，搅拌反应后通过离心分离，得到产物F；

将所述产物F用去离子洗涤，干燥后得到所述VPC纳米复合材料。

作为优选，所述悬浮液A的浓度为8.0-15.0mg/mL，所述苯胺单体的用量为8.0-12.0mg/mL，所述植酸的用量为8.0-14.0mg/mL，所述氧化剂的用量为9.0-14.0mg/mL，所述悬浮液E的浓度为1.0-3.0mg/mL，所述氯化铁溶液的用量为0.15-0.3mg/mL，所述单宁酸的用量为所述氯化铁溶液用量的2-4倍。更为优选地，所述悬浮液A的浓度为10.0mg/mL，所述苯胺单体的用量为11.0mg/mL，所述植酸的用量为9.0mg/mL，所述氧化剂的用量为12.0mg/mL，所述悬浮液E的浓度为2.0mg/mL，所述氯化铁溶液的用量为0.2mg/mL，所述单宁酸的用量为0.5mg/mL。

作为优选，将五氧化二钒颗粒加入到去离子水中后，通过超声振荡0.5小时以上，使所述悬浮液A分散均匀。

作为优选，滴加苯胺单体和植酸时，采用逐滴滴加的方式进行滴加。

作为优选，所述冰浴的温度小于5℃，更为优选地，所述冰浴温度维持在0℃。