CN110452600A - 自修复重防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

自修复重防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及防腐涂料领域，公开了一种自修复重防腐涂料，包括自修复混合物及固化剂，自修复混合物与固化剂的质量比为6～10:1；其中自修复混合物包括以下质量份数的原料：环氧树脂30～50份、玻璃鳞片10～40份、自修复微囊2～15份、稀释剂10～30份、偶联剂3～5份及增韧剂1～10份。其中自修复微囊包括多孔微粒及修复试剂。本发明通过多孔微粒可以填充玻璃鳞片之间的空隙，同时可以有效吸附腐蚀性介质，大大增加腐蚀介质的渗透阻力；通过修复试剂可赋予涂层以主动抗腐蚀功能，当涂层中出现微小裂纹或损伤时，修复试剂会从多孔微粒中释放出来，并被吸附至金属基底表面，以形成修复膜，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。

Description

自修复重防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料领域，特别是涉及一种自修复重防腐涂料及其制备方法。
背景技术
腐蚀已成为世界各国共同面临的严重问题。据统计，我国每年因腐蚀所造成的经济损失超过两万亿元人民币，大于我国GDP的3％，这个数字超过了每年因各种自然灾害所造成的经济损失的总和。目前，我国在海洋油气田开发、港口建设、跨海大桥、海底隧道、船舶工程和深海勘探等各重要领域拥有大量已建和在建的各种结构设施，其中所使用的金属结构设施等极易发生腐蚀。而腐蚀一旦严重，将会导致严重的破坏和巨大的经济损失。为了应对在苛刻环境中的腐蚀需求，人们开发出了重防腐装备涂料，可在海洋环境和化工大气下至少使用10年以上，而在酸、碱、盐及溶剂介质中，且有一定温度的条件下，通常也可使用5年以上。
玻璃鳞片重防腐涂料是迄今为止开发最早、应用最广、技术最为成熟的鳞片防腐涂料，其中，玻璃鳞片具有良好的抗渗透性、耐化学药品性、耐水性及耐磨性。然而，传统的玻璃鳞片防腐涂料力学性能不佳，防腐性能难以进一步提升。另一方面，一旦涂层由于撞击、开裂等因素发生破损，在破损位点尤其是尺寸较小的破损位点很容易发生肉眼难以检测的点腐蚀，继而引发腐蚀蔓延，导致其防腐功能失效。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够增加腐蚀介质的渗透阻力且能够主动修复涂层的微小破损的自修复重防腐涂料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种自修复重防腐涂料，包括自修复混合物及固化剂，所述自修复混合物与所述固化剂的质量比为6～10:1；
其中，所述自修复混合物包括以下质量份数的原料：环氧树脂30～50份、玻璃鳞片10～40份、自修复微囊2～15份、稀释剂10～30份、偶联剂3～5份及增韧剂1～10份。
在其中一种实施方式中，所述固化剂为脂肪胺类固化剂、芳香胺类固化剂或聚酰胺类固化剂。
在其中一种实施方式中，所述自修复微囊包括多孔微粒及修复试剂，所述多孔微粒的表面及孔隙内负载有所述修复试剂。
在其中一种实施方式中，所述多孔微粒为多孔高分子微球、介孔二氧化硅、介孔氧化铝或者多孔陶瓷微粒；或者所述修复试剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和8-羟基喹啉中的至少一种。
在其中一种实施方式中，所述稀释剂为丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、乙醇、正丁醇、苯乙烯和乙酸乙酯中的至少一种。
在其中一种实施方式中，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
在其中一种实施方式中，所述增韧剂包括高分子组分及矿物填料，所述高分子组分与所述矿物填料的质量比为3～5:1。
在其中一种实施方式中，所述高分子组分为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇中的至少一种；或者所述矿物填料为膨润土、锂藻土和凹凸棒中的至少一种。
一种自修复重防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
对环氧树脂、玻璃鳞片、偶联剂、增韧剂及部分用量的稀释剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到第一备用混合物；
对自修复微囊及剩余用量的稀释剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到第二备用混合物；
对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到自修复混合物；
对所述自修复混合物及固化剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到自修复重防腐涂料；
其中，所述自修复混合物与所述固化剂的质量比为6～10:1；其中，所述环氧树脂、所述玻璃鳞片、所述自修复微囊、所述稀释剂、所述偶联剂及所述增韧剂的质量比为(30～50)：(10～40)：(2～15)：(10～30)：(3～5)：(1～10)。
在其中一种实施方式中，在对所述自修复微囊及剩余用量的所述稀释剂进行搅拌操作之前，还将多孔微粒加入至溶解后的修复试剂中，进行真空浸渍操作，以在所述多孔微粒的表面及孔隙内形成修复膜，接着进行干燥操作，得到所述自修复微囊。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明制备的自修复重防腐涂料能够增加腐蚀介质的渗透阻力且能够主动修复涂层的微小破损，具有极高的防腐功能。其中，本涂料固化成涂层后，玻璃鳞片能平行定向重叠排列，可对腐蚀介质构成一道道屏障，同时腐蚀介质的渗透需要经过无数条曲曲折折迷宫式的结构，可有效增加水、氧、离子等腐蚀性介质的渗透路径，从而大大提高环氧树脂的防腐性能。其中，自修复微囊为负载有修复试剂的多孔微粒，可赋予涂层以主动抗腐蚀功能。其中，多孔微粒可以填充玻璃鳞片之间的空隙，同时可以有效吸附渗透的水、氧等腐蚀性介质，大大增加腐蚀介质的渗透阻力。微小破损周围涂层中的修复试剂会从多孔微粒中释放出来，并被吸附至微小破损处的金属基底表面，形成修复膜，以填补涂层的微小破损，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。其中，偶联剂和增韧剂可增加玻璃鳞片和自修复微囊与环氧树脂的相容性，使得体系分散和受力均匀，提升涂层的韧性，使其受外力冲击时不易开裂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施方式的自修复重防腐涂料的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式，一种自修复重防腐涂料，包括自修复混合物及固化剂，所述自修复混合物与所述固化剂的质量比为6～10:1；其中，所述自修复混合物包括以下质量份数的原料：环氧树脂30～50份、玻璃鳞片10～40份、自修复微囊2～15份、稀释剂10～30份、偶联剂3～5份及增韧剂1～10份。
需要说明的是，其中，本涂料固化成涂层后，玻璃鳞片能平行定向重叠排列，可对腐蚀介质构成一道道屏障，同时腐蚀介质的渗透需要经过无数条曲曲折折迷宫式的结构，可有效增加水、氧、离子等腐蚀性介质的渗透路径，从而大大提高环氧树脂的防腐性能。其中，自修复微囊可赋予涂层以主动抗腐蚀功能，当涂层出现微小破损时，微小破损周围涂层中的自修复微囊会主动填补涂层的微小破损，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。其中，偶联剂和增韧剂可增加玻璃鳞片和自修复微囊与环氧树脂的相容性，使得体系分散和受力均匀，提升涂层的韧性，使其受外力冲击时不易开裂。
一实施方式，所述固化剂为脂肪胺类固化剂、芳香胺类固化剂或聚酰胺类固化剂。所述固化剂优选为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺和间苯二甲胺中的至少一种。需要说明的是，环氧树脂与固化剂发生化学反应，形成网状立体聚合物，以使环氧树脂固化，具有优异的力学性能。其中，乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和二乙氨基丙胺的活性较大，能在室温使环氧树脂交联固化。
一实施方式，所述自修复微囊包括多孔微粒及修复试剂，所述多孔微粒的表面及孔隙内负载有所述修复试剂。需要说明的是，其中，多孔微粒可以填充玻璃鳞片之间的空隙，同时可以有效吸附渗透的水、氧等腐蚀性介质，大大增加腐蚀介质的渗透阻力。其中，修复试剂可赋予涂层以主动抗腐蚀功能，当涂层出现微小破损时，微小破损周围涂层中的修复试剂会从多孔微粒中释放出来，并被吸附至微小破损处的金属基底表面，形成修复膜，以填补涂层的微小破损，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。
一实施方式，所述修复试剂的负载量为1wt％～50wt％。所述修复试剂的负载量优选为5wt％～15wt％。需要说明的是，修复试剂的负载量直接影响着修复试剂的修复效果，若修复试剂的负载量过少，修复试剂的修复效果不佳，若修复试剂的负载量过多，修复试剂的修复效果也不会再增加，反而增加了修复试剂的成本。当修复试剂的负载量为1wt％～50wt％时，修复试剂具有修复功能；当修复试剂的负载量为5wt％～15wt％时，修复试剂的修复效果较好且成本较低。
一实施方式，所述多孔微粒的粒径为纳米级，所述多孔微粒的比表面积为100m2/g～850m2/g。需要说明的是，其中，多孔微粒的粒径越小，与涂料中其他原料的相容性越好，当多孔微粒的粒径为纳米级，与涂料中其他原料的相容性较好。其中，多孔微粒的比表面积越大，能够负载修复试剂的量越多，当孔微粒的比表面积为100m2/g～850m2/g时，能够负载修复试剂的量较多。
一实施方式，所述多孔微粒为多孔高分子微球、介孔二氧化硅、介孔氧化铝或者多孔陶瓷微粒。需要说明的是，多孔高分子微球的材质为高分子材料，多孔高分子微球、介孔二氧化硅、介孔氧化铝和多孔陶瓷微粒的化学性质稳定，耐酸碱，不易腐蚀，且比表面积较大，能够负载修复试剂的量较多，是较为合适的多孔微粒。
一实施方式，所述修复试剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和8-羟基喹啉中的至少一种。需要说明的是，苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和8-羟基喹啉微溶或难溶于水，且能够与金属良好反应，平常状态下几乎不溶于水，当涂层发生腐蚀时，在外界环境如pH、离子强度、水、机械破损等的刺激下，多孔微粒会释放出其中的修复试剂至腐蚀位点，并被吸附至微小破损处的金属基底表面，从而发挥防腐作用，使涂层具有自修复防腐的功能。
一实施方式，所述稀释剂为丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、乙醇、正丁醇、苯乙烯和乙酸乙酯中的至少一种。需要说明的是，丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、乙醇、正丁醇、苯乙烯和乙酸乙酯的价格低廉，能够降低环氧树脂的粘度而便于进一步加工，以及降低加工成本的致廉作用。
一实施方式，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。例如，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-硫丙基三甲氧基硅烷和γ-尿基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。例如，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)合氧乙酸酯钛、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯、异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和异丙基三(正乙氨基—乙氨基)钛酸酯(KB—44)中的至少一种。
需要说明的是，硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂具有亲无机基团，能够与玻璃鳞片和自修复微囊良好反应，具有亲有机基团，能够与环氧树脂良好反应，改善环氧树脂与玻璃鳞片和自修复微囊这些无机材料的界面性能，来降低环氧树脂熔体的粘度，增加玻璃鳞片和自修复微囊与环氧树脂的相容性，使得体系分散和受力均匀。
一实施方式，所述增韧剂包括高分子组分及矿物填料，所述高分子组分与所述矿物填料的质量比为3～5:1。需要说明的是，增韧剂通过高分子组分及矿物填料的双效作用来增强环氧树脂的韧性。
一实施方式，所述高分子组分为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇中的至少一种。需要说明的是，羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇能够与环氧树脂形成“海岛结构”，既能吸收冲击能量，增强环氧树脂的韧性，又基本不降低耐热性。
一实施方式，所述矿物填料为膨润土、锂藻土和凹凸棒中的至少一种。需要说明的是，矿物填料为纳米粒子，纳米粒子具有很强的刚性，裂纹在扩展时遇到纳米粒子发生箨向或偏转，吸收能量而达到增韧目的。另外，纳米粒子与环氧树脂具有良好的相容性，使基体对冲击能量的分散能力和吸收能力提高，导致韧性增大。
一实施方式，请参阅图1，一种自修复重防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：S110，对环氧树脂、玻璃鳞片、偶联剂、增韧剂及部分用量的稀释剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到第一备用混合物；S120，对自修复微囊及剩余用量的稀释剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到第二备用混合物；S130，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到自修复混合物；S140，对所述自修复混合物及固化剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到自修复重防腐涂料；其中，所述自修复混合物与所述固化剂的质量比为6～10:1；其中，所述环氧树脂、所述玻璃鳞片、所述自修复微囊、所述稀释剂、所述偶联剂及所述增韧剂的质量比为(30～50)：(10～40)：(2～15)：(10～30)：(3～5)：(1～10)。
需要说明的是，其中，制备得到的涂料固化成涂层后，玻璃鳞片能平行定向重叠排列，可对腐蚀介质构成一道道屏障，同时腐蚀介质的渗透需要经过无数条曲曲折折迷宫式的结构，可有效增加水、氧、离子等腐蚀性介质的渗透路径，从而大大提高环氧树脂的防腐性能。其中，自修复微囊可赋予涂层以主动抗腐蚀功能，当涂层出现微小破损时，微小破损周围涂层中的修复试剂会释放出来，以填补涂层的微小破损，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。其中，偶联剂和增韧剂可增加玻璃鳞片和自修复微囊与环氧树脂的相容性，使得体系分散和受力均匀，提升涂层的韧性，使其受外力冲击时不易开裂。另外，通过搅拌能够使各原料混合均匀。
一实施方式，步骤S110的所述搅拌操作为采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下密封搅拌6h～12h；或者步骤S120的所述搅拌操作为采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下密封搅拌1h～2h；或者步骤S130的所述搅拌操作为采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下密封搅拌1h～2h；或者步骤S140的所述搅拌操作为采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下密封搅拌1h～2h。
需要说明的是，其中，高速剪切机称为高速剪切分散机，亦称为高速剪切搅拌机，由三个电机驱动三根不同形式的搅拌器，使原料在釜内作复杂的运动，受到强烈的剪切和搓合，具有较高的搅拌效率。其中，通过合适的设备、合适的搅拌速度和搅拌时间，能够使各原料混合均匀，当采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下搅拌6h～12h时，能够使得环氧树脂、玻璃鳞片、偶联剂、增韧剂及部分用量的稀释剂混合均匀；当采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下搅拌1h～2h时，能够使得自修复微囊及剩余用量的稀释剂混合均匀；当采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下搅拌1h～2h时，能够使得第一备用混合物及第二备用混合物混合均匀；当采用高速剪切机在800rmp/min～1200rmp/min的速度下搅拌1h～2h时，能够使得自修复混合物及固化剂混合均匀。其中，密封条件使得各原料在无氧或缺氧的条件下稳定反应，避免各原料氧化生成副反应。
一实施方式，在对所述自修复微囊及剩余用量的所述稀释剂进行搅拌操作之前，还将多孔微粒加入至溶解后的修复试剂中，进行真空浸渍操作，以在所述多孔微粒的表面及孔隙内形成修复膜，接着进行干燥操作，得到所述自修复微囊。需要说明的是，通过真空浸渍操作，以使多孔微粒负载有修复试剂，其中，多孔微粒可以填充玻璃鳞片之间的空隙，同时可以有效吸附渗透的水、氧等腐蚀性介质，大大增加腐蚀介质的渗透阻力。其中，修复试剂可赋予涂层以主动抗腐蚀功能，当涂层出现微小破损时，微小破损周围涂层中的修复试剂会从多孔微粒中释放出来，并被吸附至微小破损处的金属基底表面，形成修复膜，以填补涂层的微小破损，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。其中，浸渍的方式使得修复试剂与多孔微粒的接触面更广，在真空条件下，修复试剂更容易进入多孔微粒的孔隙内，且会与多孔微粒的结合更牢固。
一实施方式，所述真空浸渍操作的时间为0.5～96h，所述真空浸渍操作的时间优选为12～36h。需要说明的是，真空浸渍时间越长，修复试剂与多孔微粒的结合越牢固，当真空浸渍操作的时间为0.5～96h时，修复试剂能够与多孔微粒结合牢固；当真空浸渍操作的时间为12～36h时，修复试剂与多孔微粒的结合足够牢固且制备时间。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明制备的自修复重防腐涂料能够增加腐蚀介质的渗透阻力且能够主动修复涂层的微小破损，具有极高的防腐功能。其中，本涂料固化成涂层后，玻璃鳞片能平行定向重叠排列，可对腐蚀介质构成一道道屏障，同时腐蚀介质的渗透需要经过无数条曲曲折折迷宫式的结构，可有效增加水、氧、离子等腐蚀性介质的渗透路径，从而大大提高环氧树脂的防腐性能。其中，自修复微囊为负载有修复试剂的多孔微粒，可赋予涂层以主动抗腐蚀功能。其中，多孔微粒可以填充玻璃鳞片之间的空隙，同时可以有效吸附渗透的水、氧等腐蚀性介质，大大增加腐蚀介质的渗透阻力。微小破损周围涂层中的修复试剂会从多孔微粒中释放出来，并被吸附至微小破损处的金属基底表面，形成修复膜，以填补涂层的微小破损，来阻止腐蚀性介质与金属基底的接触，从而阻止腐蚀的进一步发生与蔓延。其中，偶联剂和增韧剂可增加玻璃鳞片和自修复微囊与环氧树脂的相容性，使得体系分散和受力均匀，提升涂层的韧性，使其受外力冲击时不易开裂。
以下是实施例部分
实施例1
S111，对30kg环氧树脂、10kg玻璃鳞片、3kg乙烯基三乙氧基硅烷、0.75kg羧甲基纤维素、0.25kg膨润土及5kg丙酮，采用高速剪切机在1200rmp/min的速度下密封搅拌6h，得到第一备用混合物。
S121，对2kg自修复微囊及5kg丙酮，采用高速剪切机在1200rmp/min的速度下密封搅拌1h，得到第二备用混合物。所述自修复微囊为负载有苯并三氮唑的多孔陶瓷微粒，多孔陶瓷微粒的比表面积为100m2/g，苯并三氮唑负载量为1wt％。
S131，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物，采用高速剪切机在1200rmp/min的速度下密封搅拌1h，得到自修复混合物。
S141，对10kg所述自修复混合物及1kg固化剂，采用高速剪切机在1200rmp/min的速度下密封搅拌1h，得到实施例1的自修复重防腐涂料。
实施例2
S112，对50kg环氧树脂、40kg玻璃鳞片、5kg异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、8kg羟甲基纤维素、2kg锂藻土及15kg乙醇，采用高速剪切机在800rmp/min的速度下密封搅拌12h，得到第一备用混合物。
S122，对15kg自修复微囊及15kg乙醇，采用高速剪切机在800rmp/min的速度下密封搅拌2h，得到第二备用混合物。所述自修复微囊为负载有甲基苯并三氮唑的多孔陶瓷微粒，多孔陶瓷微粒的比表面积为850m2/g，甲基苯并三氮唑负载量为50wt％。
S132，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物，采用高速剪切机在800rmp/min的速度下密封搅拌2h，得到自修复混合物。
S142，对6kg所述自修复混合物及1kg固化剂，采用高速剪切机在800rmp/min的速度下密封搅拌2h，得到实施例2的自修复重防腐涂料。
实施例3
S113，对40kg环氧树脂、30kg玻璃鳞片、4kg乙烯基三甲氧基硅烷、4.16kg羟乙基纤维素、0.83kg凹凸棒及10kg二甲苯，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌9h，得到第一备用混合物。
S123，对5kg自修复微囊及10kg二甲苯，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌1.5h，得到第二备用混合物。所述自修复微囊为负载有2-巯基苯并噻唑的多孔陶瓷微粒，多孔陶瓷微粒的比表面积为500m2/g，2-巯基苯并噻唑负载量为5wt％。
S133，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌1.5h，得到自修复混合物。
S143，对7kg所述自修复混合物及1kg固化剂，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌1.5h，得到实施例3的自修复重防腐涂料。
实施例4
S114，对40kg环氧树脂、30kg玻璃鳞片、4kg乙烯基三氯硅烷、4.16kg聚乙烯醇、0.83kg凹凸棒及15kg乙酸乙酯，采用高速剪切机在900rmp/min的速度下密封搅拌10h，得到第一备用混合物。
S124，对10kg自修复微囊及15kg乙酸乙酯，采用高速剪切机在900rmp/min的速度下密封搅拌1.8h，得到第二备用混合物。所述自修复微囊为负载有8-羟基喹啉的多孔高分子微球，多孔高分子微球的比表面积为500m2/g，8-羟基喹啉负载量为10wt％。
S134，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物，采用高速剪切机在900rmp/min的速度下密封搅拌1.8h，得到自修复混合物。
S144，对9kg所述自修复混合物及1kg固化剂，采用高速剪切机在900rmp/min的速度下密封搅拌1.8h，得到实施例4的自修复重防腐涂料。
实施例5
S115，对40kg环氧树脂、30kg玻璃鳞片、4kg乙烯基三氯硅烷、4kg聚乙烯醇、1kg凹凸棒及15kg乙酸乙酯，采用高速剪切机在1100rmp/min的速度下密封搅拌8h，得到第一备用混合物。
S125，对15kg自修复微囊及15kg乙酸乙酯，采用高速剪切机在1100rmp/min的速度下密封搅拌1.2h，得到第二备用混合物。所述自修复微囊为负载有8-羟基喹啉的介孔二氧化硅，介孔二氧化硅的比表面积为800m2/g，8-羟基喹啉负载量为15wt％。
S135，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物，采用高速剪切机在1100rmp/min的速度下密封搅拌1.2h，得到自修复混合物。
S145，对8kg所述自修复混合物及1kg固化剂，采用高速剪切机在1100rmp/min的速度下密封搅拌1.2h，得到实施例5的自修复重防腐涂料。
实施例6
S115，对40kg环氧树脂、30kg玻璃鳞片、4kg乙烯基三氯硅烷、4.16kg羟乙基纤维素、0.83kg凹凸棒及15kg稀释剂，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌7h，得到第一备用混合物。所述稀释剂由质量比为1:1的乙醇:乙酸乙酯制得。
S125，对10kg自修复微囊及15kg稀释剂，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌1.4h，得到第二备用混合物。所述自修复微囊为负载有8-羟基喹啉的介孔氧化铝，介孔氧化铝的比表面积为800m2/g，8-羟基喹啉负载量为10wt％。
S135，对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌1.4h，得到自修复混合物。
S145，对6kg所述自修复混合物及1kg固化剂，采用高速剪切机在1000rmp/min的速度下密封搅拌1.4h，得到实施例6的自修复重防腐涂料。
对比例
河北某防腐材料有限公司生产的玻璃鳞片防腐涂料。
对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6的自修复重防腐涂料及对比例的玻璃鳞片防腐涂料，分别用涂抹磙压法在打磨清洗之后的碳钢表面施工，再经过压磙压光、压实压平，使玻璃鳞片按规定方向叠压排列后固化成涂层。先按照GB/T1732检测涂层力学性能；再采用划叉法，按照GB/T1771，在35℃，50g/L的NaCl盐雾箱中进行耐盐雾性能测试；然后按照GB/T1733，在23℃的水中浸泡1000小时，测试涂层的耐水性，观察涂层是否有起泡、起皱、脱落现象。具体性能测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
由表1测试结果可知，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5及实施例6的自修复重防腐涂料的抗压强度、抗弯强度、耐水性及耐盐雾性均高于对比例的玻璃鳞片防腐涂料。相对于市面上的玻璃鳞片防腐涂料，本自修复重防腐涂料具有更加优异的力学性能和防腐蚀性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自修复重防腐涂料，其特征在于，包括自修复混合物及固化剂，所述自修复混合物与所述固化剂的质量比为6～10:1；
其中，所述自修复混合物包括以下质量份数的原料：环氧树脂30～50份、玻璃鳞片10～40份、自修复微囊2～15份、稀释剂10～30份、偶联剂3～5份及增韧剂1～10份。
2.根据权利要求1所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为脂肪胺类固化剂、芳香胺类固化剂或聚酰胺类固化剂。
3.根据权利要求1所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述自修复微囊包括多孔微粒及修复试剂，所述多孔微粒的表面及孔隙内负载有所述修复试剂。
4.根据权利要求3所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述多孔微粒为多孔高分子微球、介孔二氧化硅、介孔氧化铝或者多孔陶瓷微粒；或者所述修复试剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑和8-羟基喹啉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述稀释剂为丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、乙醇、正丁醇、苯乙烯和乙酸乙酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
7.根据权利要求1所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述增韧剂包括高分子组分及矿物填料，所述高分子组分与所述矿物填料的质量比为3～5:1。
8.根据权利要求7所述的自修复重防腐涂料，其特征在于，所述高分子组分为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇中的至少一种；或者所述矿物填料为膨润土、锂藻土和凹凸棒中的至少一种。
9.一种自修复重防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对环氧树脂、玻璃鳞片、偶联剂、增韧剂及部分用量的稀释剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到第一备用混合物；
对自修复微囊及剩余用量的稀释剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到第二备用混合物；
对所述第一备用混合物及所述第二备用混合物进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到自修复混合物；
对所述自修复混合物及固化剂进行搅拌操作，以使各原料混合均匀，得到自修复重防腐涂料；
其中，所述自修复混合物与所述固化剂的质量比为6～10:1；其中，所述环氧树脂、所述玻璃鳞片、所述自修复微囊、所述稀释剂、所述偶联剂及所述增韧剂的质量比为(30～50)：(10～40)：(2～15)：(10～30)：(3～5)：(1～10)。
10.根据权利要求9所述的自修复重防腐涂料的制备方法，其特征在于，在对所述自修复微囊及剩余用量的所述稀释剂进行搅拌操作之前，还将多孔微粒加入至溶解后的修复试剂中，进行真空浸渍操作，以在所述多孔微粒的表面及孔隙内形成修复膜，接着进行干燥操作，得到所述自修复微囊。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111205745A (zh) * 2020-01-09 2020-05-29 厦门双瑞船舶涂料有限公司 一种自修复防腐涂料及其制备方法
CN111253831A (zh) * 2020-01-20 2020-06-09 中科院广州化学有限公司 一种具有自修复防腐性能的木质素/苯并三氮唑复合涂料及其制备方法与应用
CN112920703A (zh) * 2021-03-12 2021-06-08 江苏科辉环境科技有限公司 一种用于布袋除尘器的自修复防腐涂料及制备方法
CN113088126A (zh) * 2021-05-24 2021-07-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 微胶囊、微胶囊化鳞片和/或纤维及其制备方法与应用
CN113278318A (zh) * 2021-05-24 2021-08-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 纤维和/或鳞片增强自修复防腐涂料及其制备方法与应用
CN114180916A (zh) * 2021-12-08 2022-03-15 深圳市恒星建材有限公司 一种轻质高强抗开裂自修复凝灰岩混凝土及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102140297A (zh) * 2011-03-23 2011-08-03 长沙普照生化科技有限公司 水下无溶剂环氧厚浆玻璃鳞片复合重防腐涂料
CN102382550A (zh) * 2011-09-08 2012-03-21 哈尔滨工程大学海洋装备科技有限公司 具有腐蚀修复功能的无溶剂环氧防腐涂料及制备方法
CN107446464A (zh) * 2017-07-20 2017-12-08 中国科学院过程工程研究所 具有腐蚀检测与自修复功能的高分子涂层材料及制备方法
JP2017218519A (ja) * 2016-06-08 2017-12-14 国立大学法人 鹿児島大学 自己修復性材料と修復剤内包マイクロカプセルの製造方法
CN108003688A (zh) * 2017-12-25 2018-05-08 王文婧 一种自修复防腐底漆的制备方法
CN108822691A (zh) * 2018-07-10 2018-11-16 山东格物新材料科技有限公司 一种防腐强化的自修复复合涂层
CN109439190A (zh) * 2019-01-05 2019-03-08 国网山东省电力公司电力科学研究院 超双疏耐海水腐蚀涂层及其制备工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102140297A (zh) * 2011-03-23 2011-08-03 长沙普照生化科技有限公司 水下无溶剂环氧厚浆玻璃鳞片复合重防腐涂料
CN102382550A (zh) * 2011-09-08 2012-03-21 哈尔滨工程大学海洋装备科技有限公司 具有腐蚀修复功能的无溶剂环氧防腐涂料及制备方法
JP2017218519A (ja) * 2016-06-08 2017-12-14 国立大学法人 鹿児島大学 自己修復性材料と修復剤内包マイクロカプセルの製造方法
CN107446464A (zh) * 2017-07-20 2017-12-08 中国科学院过程工程研究所 具有腐蚀检测与自修复功能的高分子涂层材料及制备方法
CN108003688A (zh) * 2017-12-25 2018-05-08 王文婧 一种自修复防腐底漆的制备方法
CN108822691A (zh) * 2018-07-10 2018-11-16 山东格物新材料科技有限公司 一种防腐强化的自修复复合涂层
CN109439190A (zh) * 2019-01-05 2019-03-08 国网山东省电力公司电力科学研究院 超双疏耐海水腐蚀涂层及其制备工艺

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111205745A (zh) * 2020-01-09 2020-05-29 厦门双瑞船舶涂料有限公司 一种自修复防腐涂料及其制备方法
CN111253831A (zh) * 2020-01-20 2020-06-09 中科院广州化学有限公司 一种具有自修复防腐性能的木质素/苯并三氮唑复合涂料及其制备方法与应用
CN111253831B (zh) * 2020-01-20 2021-07-23 中科院广州化学有限公司 一种具有自修复防腐性能的木质素/苯并三氮唑复合涂料及其制备方法与应用
CN112920703A (zh) * 2021-03-12 2021-06-08 江苏科辉环境科技有限公司 一种用于布袋除尘器的自修复防腐涂料及制备方法
CN113088126A (zh) * 2021-05-24 2021-07-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 微胶囊、微胶囊化鳞片和/或纤维及其制备方法与应用
CN113278318A (zh) * 2021-05-24 2021-08-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 纤维和/或鳞片增强自修复防腐涂料及其制备方法与应用
CN114180916A (zh) * 2021-12-08 2022-03-15 深圳市恒星建材有限公司 一种轻质高强抗开裂自修复凝灰岩混凝土及其制备方法

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