[发明专利]智能防腐涂层的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种智能防腐涂层的制备方法及应用，属于金属的腐蚀防护领域。制备介孔二氧化硅微球；对介孔二氧化硅微球表面进行改性处理；在金属表面制备一层Ce⁴⁺掺杂的ZrO₂‑SiO₂薄膜；将吸附缓蚀剂的介孔二氧化硅微球掺进溶胶中并涂覆在Ce⁴⁺掺杂的ZrO₂‑SiO₂薄膜表面形成防腐涂层。当涂层受到NaCl溶液的侵蚀后，掺杂的Ce⁴⁺离子能够随着缺陷处涂层结构的降解得以释放出来，作为氧化剂触发智能纳米容器释放缓蚀剂进入涂层，有效地抑制腐蚀；同时，Ce⁴⁺的还原产物Ce³⁺能够与微阴极区富集的氢氧根离子形成铈的氧化物或氢氧化物，并以沉淀的形式沉积在微阴极区，进而抑制了阴极反应，减缓了腐蚀的进程。

主权项

1.一种智能防腐涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）、制备介孔二氧化硅微球；2）、对介孔二氧化硅微球表面进行改性处理，形成对缓蚀剂可控释放的智能纳米容器；3）、在金属表面制备一层Ce4+掺杂的ZrO2‑SiO2薄膜；4）、将步骤2）所得的吸附缓蚀剂的智能纳米容器掺进ZrO2‑SiO2溶胶中并涂覆在步骤3）所得的Ce4+掺杂的薄膜表面形成防腐涂层；所述步骤2）具体过程为：21）、将介孔二氧化硅微球分散在无水甲苯中，在氮气氛围下加入氨丙基三乙氧基硅烷，加热回流反应后分离，在甲苯和甲醇的混合液中清洗，然后真空干燥得到介孔二氧化硅微球‑1；所述介孔二氧化硅微球在无水甲苯的浓度为5～10mg/mL，氨丙基三乙氧基硅烷与介孔二氧化硅微球的质量比为0.8～1.2:1；22）、将2‑O‑单炔丙基‑β‑环糊精和叠氮甲基二茂铁溶于无水N,N‑二甲基甲酰胺进行点击反应得到2‑O‑单{1‑(二茂铁甲基)‑1H‑[1,2,3]三唑‑4‑亚甲基}‑β‑环糊精；所述2‑O‑单炔丙基‑β‑环糊精与叠氮甲基二茂铁的质量比为3:1，2‑O‑单炔丙基‑β‑环糊精在无水N,N‑二甲基甲酰胺的浓度为30mg/mL；23）、在三苯基膦的催化下，将步骤22）获得的产物与碘加入于无水N,N‑二甲基甲酰胺中，在70～90℃下反应18～20小时得到2‑O‑单{1‑(二茂铁甲基)‑1H‑[1,2,3]三唑‑4‑亚甲基}‑七‑6‑碘‑6‑脱氧‑β‑环糊精；所述三苯基膦、步骤22）获得的产物与碘的物质的质量比为20:1:20，步骤22）获得的产物在无水N,N‑二甲基甲酰胺的浓度为50mg/mL；24）、将介孔二氧化硅微球‑1分散在含有缓蚀剂分子香豆酸的磷酸盐缓冲溶液中，吸附结束后加入步骤23）获得的产物，在氮气氛围下搅拌，得到对缓蚀剂可控释放的智能纳米容器。