[发明专利]一种纳米埃洛石自修复环氧涂层及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米复合材料制备技术领域，公开了一种纳米埃洛石自修复环氧涂层及其制备方法和应用，包括以下步骤：将埃洛石纳米管粉末微波加热至90～110℃，并保温1～3min，获得改性埃洛石纳米管粉末；随后将苯丙三氮唑与改性埃洛石纳米管粉末均匀分散于水溶剂中，超声4～8h，加入聚(磺酸苯乙烯)于室温下搅拌8～16h，加入聚(二烯丙基二甲基氯化铵)于室温下搅拌8～16h，于50～70℃下保温8～16h，获得纳米埃洛石缓蚀剂；将纳米埃洛石缓蚀剂与环氧树脂混合均匀，即获得所述纳米埃洛石自修复环氧涂层材料。本发明的制备原材料的价格低廉，且本发明的制备方法简单，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及纳米复合材料制备技术领域，尤其涉及一种纳米埃洛石自修复环氧涂层及其制备方法和应用。

背景技术

近年来纳米复合材料出色的性能和优异性质迅速成为解决金属防护的研究焦点埃洛石纳米管(HNTs)，是一种无毒无害的天然的高岭石材料,具有独特的中空管状结构，无害无毒，在载体、杂化材料以及吸附领域得到广泛的应用，化学式性质与高岭石相似。加入无机纳米粒子到环氧树脂中可以明显地改善树脂体系的力学性能、热稳定性以及其他性能。

把纳米埃洛石添加到环氧树脂中在抗腐蚀领域中得到广泛应用，然而，纳米埃洛石添加到环氧树脂后容易受到范德华力以及彼此间的氢键作用发生团聚，进而影响其性能表现。

为此，本发明提供一种纳米埃洛石自修复环氧涂层及其制备方法和应用。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种纳米埃洛石自修复环氧涂层及其制备方法和应用，本发明通过将高温微波加热改性后的埃洛石纳米管与缓蚀剂用超声波振荡法分散后，分别加入聚(磺酸苯乙烯)和聚(二烯丙基二甲基氯化铵)连续搅拌，进一步加入到环氧涂层中形成自修复涂层，进而避免了纳米埃洛石在添加到环氧树脂后发生团聚。

本发明的一种纳米埃洛石自修复环氧涂层及其制备方法和应用是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提供一种纳米埃洛石自修复环氧涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将埃洛石纳米管粉末微波加热至90～110℃并保温1～3min，获得改性埃洛石纳米管粉末；随后将苯丙三氮唑与改性埃洛石纳米管粉末置于水溶剂中，并将其超声处理4～8h，获得前驱体溶液；

步骤2，向前驱体溶液中加入聚(磺酸苯乙烯)于室温下搅拌反应8～16h，随后加入聚(二烯丙基二甲基氯化铵)于室温下搅拌反应8～16h，然后将其于50～70℃下烘干8～16h，获得纳米埃洛石缓蚀剂；

步骤3，将纳米埃洛石缓蚀剂与环氧树脂混合均匀，即获得所述纳米埃洛石自修复环氧涂层材料。

进一步地，步骤3中，所述纳米埃洛石缓蚀剂与所述环氧树脂的质量比为3～7:100。

进一步地，步骤1中，所述苯丙三氮唑与所述改性埃洛石纳米管粉末的质量比为1:1.5～2.5。

进一步地，步骤1中，所述改性埃洛石纳米管粉末与所述水溶剂的用量比为3g～5g:100mL。

进一步地，步骤2中，所述聚(磺酸苯乙烯)与所述水溶剂的体积比为0.5～1.5:100。

进一步地，步骤2中，所述聚(二烯丙基二甲基氯化铵)与所述水溶剂的体积比为0.5～1.5:100。

进一步地，步骤1中，所述微波加热的加热的功率为650～750W；

所述超声处理的超声频率为35～45KHZ。

进一步地，所述搅拌反应的搅拌速率为300～500r/min。

本发明的第二个目的是提供一种根据上述制备方法制得的纳米埃洛石自修复环氧涂层。