[发明专利]一种防腐涂料用缓蚀剂@二氧化铈微胶囊的制备方法

说明书

本发明涉及微胶囊技术领域，提供一种防腐涂料用缓蚀剂@二氧化铈微胶囊的制备方法，所述微胶囊以二氧化铈为壁材，缓蚀剂为芯材，所述二氧化铈为单层空心球、双层空心球或多孔纳米球结构；包括以下步骤：(1)壁材的表面改性：将二氧化铈分散至乙醇溶液中，加入酸性物质进行表面修饰改性，得到表面改性的二氧化铈；(2)缓蚀剂@二氧化铈微胶囊的制备：将缓蚀剂溶解于有机溶剂中，加入表面改性的二氧化铈，再加入封孔剂，反应结束后离心、水洗并干燥，得到缓蚀剂@二氧化铈微胶囊。本发明成功合成了二氧化铈为壁材的微胶囊材料，制备过程简便、经济环保，重复性高，与防腐涂料复合后形成的涂层防腐性能进一步提高。

技术领域

本发明涉及微胶囊技术领域，尤其涉及一种防腐涂料用缓蚀剂@二氧化铈微胶囊的制备方法。

背景技术

钢铁是一种被广泛应用于航空、桥梁建设、汽车、电子等领域的金属材料，但其极易在使用环境中受到腐蚀介质的侵蚀，不仅会造成巨大的经济损失，还存在着安全隐患以及环境污染的潜在风险。最有效的解决方法之一是在金属表面涂覆防腐蚀涂层。然而，防腐蚀涂层在使用过程中受到环境或机械力等因素的影响会产生微裂纹，微裂纹的蔓延、扩张加速了金属底材表面涂层的损伤、剥离和脱落，从而使金属表面不能得到有效防护。为了提高涂层的防腐能力和使用寿命，通常会在涂层中加入颜填料来减少微孔数量，增加涂层阻隔性能。然而，在基底发生腐蚀后，普通的颜填料缺乏自愈功能，无法实现涂层对基底的长期防腐。

2001年White等根据被动模式的埋植式自修复体系的概念，首先提出了微胶囊自修复的概念(White S R,Sottos N R,Geubelle P H,et al.Autonomic healing ofpolymer composites[J].Nature,2001,409(6822):794-797.)。微胶囊自修复材料的修复过程为：基体中的裂纹扩展使微胶囊破裂，微胶囊中的修复剂在毛细作用下流到裂纹处，在催化剂的作用下修复剂发生聚合反应修复裂纹。模仿生物体自修复功能的原理，设计和制备具有自修复功能的涂层，使涂层能对损伤部位进行自修复，可以消除隐患，延长涂层材料使用寿命，实现对金属底材长效防腐保护。

近年来，国内外科研人员主要对微胶囊的芯材、壁材以及微胶囊化技术进行研究。目前常用壁材以有机壁材为主，如脲醛树脂、密胺树脂、聚砜、聚苯乙烯、聚苯胺等。无机壁材(比如二氧化硅、氧化锌等)由于结构容易坍塌，往往不单独使用，而是与有机壁材进行复配，形成复合壁材，例如专利申请号201811440645.1公开了一种具有自修复及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可聚合活性单体。

一般由壁材的种类决定微胶囊化的制备技术，囊壁为高分子材料的居多，采用的制备方法主要有原位聚合法、界面聚合法、溶胶凝胶法和层层自组装法等。采用无机或有机-无机复合材料作为囊壁的较少，但由于其具有稳定不易分解的特性，现在越来越多被用作囊壁材料，例如专利申请号：201910365017.X公开的一种智能响应自修复防腐涂层材料和制备方法中，采用氧化锌微胶囊包括囊芯和囊芯载体，囊芯为缓蚀剂，囊芯载体为多孔氧化锌；在囊芯载体外表面具有ZIF-8膜，为一种锌的有机骨架材料。

二氧化铈是一种重要的功能稀土氧化物，在抗紫外线，涂料填料中均有涉及，应用在微胶囊制备时一般是做为芯材使用，例如专利申请号：201210547722.X公开了一种纳米抗紫外线微胶囊及其制备方法，所述的微胶囊以纳米氧化铈作为芯材，以高分子聚合物作为囊材，通过界面聚合法合成，所述的高分子聚合物的单体为2,4-甲苯二异氰酸酯和二乙烯三胺，该发明制备的纳米抗紫外线微胶囊可应用于各类抗紫外线产品中，并且可以大大提高纳米氧化铈的分散性能。但是将二氧化铈作为微胶囊的壁材至今尚未有人报道。

发明内容

因此，针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种防腐涂料用缓蚀剂@二氧化铈微胶囊的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：