CN114133836B - 一种微胶囊型自修复熔结环氧涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层及制备方法。熔结环氧涂层由熔结环氧粉末和环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊混合后,涂覆在基板上,然后烧结固化形成。本发明还公开了微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂料,在基础组分熔结环氧粉末中添加环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊。本发明在熔结环氧粉末中,加入热稳定较好地双组分微胶囊,即环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊,在形成自修复防腐蚀熔结环氧涂层受到损伤后,可以使损伤完全自主修复。而且环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊在熔结环氧涂层固化程序中损耗少,具有优异的存活性能,在熔结环氧涂层出现损伤后,能对其进行有效的自修复,实现熔结环氧涂层的自修复防腐蚀功能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种微胶囊型自修复熔结环氧涂料。同时本发明还涉及一种微胶囊型自修复熔结环氧涂层及其制备方法。
背景技术
材料的自修复是指材料在没有外界干预的条件下,仅利用自身资源,实现修复其原始性能的能力。由于自修复技术具有延长材料使用寿命、提高产品安全性能、降低材料使用维护成本等优点,其在飞机、汽车、建筑、军工装备、电子产品等领域有着广泛的应用前景。自2001年White等人(Nature,2001,409:794-797)首创利用微胶囊实现自修复取得突破以来,引起了广大科研工作者的兴趣并积累了大量的研究成果。经过近20年的发展,高分子材料的自修复功能已可由各种不同的技术或原理实现,其中微胶囊型自修复技术是发展最早最快、研究最为深入且目前最为成熟的自修复技术。由于该技术具有修复化学的选择灵活性大、微胶囊载体易合成且性能易调节、可方便与已商业化的高分子材料复合而无需改变其原有结构性能、对基体性能影响较小等优点,长期引领着该领域的发展并最有可能率先实现实用化。
基于环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊的自修复体系具有低毒低成本、兼容性好、完全自主、快速高效、热稳定性好、长效稳定等优点,被认为是最具有实用前景的微胶囊型自修复体系(J.Mater.Chem.A,2018,6(47),24092-24099)。目前,该体系不仅可用于结构性高分子材料的自修复,即修复材料的力学性能,(例如中国发明专利申请,公开号CN108057402A;中国发明专利申请,公开号CN112516929A;J.Mater.Chem.A,2013,1,12715-12720;Adv.Mater.,2014,26,282–287;J.Mater.Chem.A,2018,6(47),24092-24099),而且也可用于功能性材料的自修复,比如修复液体基涂层材料的防腐蚀性能,如公开号 CN105833811A中公开了一种双胶囊自修复环氧涂层及其制备方法:分别用油包水和水包油皮克林乳液制备了包裹环氧树脂与四乙烯五胺(TEPA)的微胶囊,并将这两种微胶囊加入液态环氧树脂中,形成了双微胶囊型自修复环氧涂层。由于该液态环氧树脂在室温下即可完全固化,因此,制备该自修复防腐蚀涂层对所使用的微胶囊的热稳定性无特殊的需求,只要所制备的微胶囊能实现自修复功能即可满足要求。
熔结环氧粉末是一种常用的防腐蚀涂层材料,其被广泛地应用于大型管道如石油管道、成品油气管道等的防护,具有优异的防腐蚀性能。但是这种涂层材料在运输、施工、安装、使用中经常会受到各种损坏,致使其失去防腐蚀功能。因此,在熔结环氧涂层中实现自修复防腐蚀功能具有重要的现实意义与经济价值。然而,熔结环氧粉末固化形成的温度较高,需要一次性升温至170-230℃并在此温度下烧结一定时间直至固化。现有常见的微胶囊型自修复体系的热稳定性难以满足其烧结固化成型的需求。如何寻找具有较高热稳定性的微胶囊型自修复体系,开发具有自修复防腐蚀功能的熔结环氧涂层材料,具有非常大的挑战性。
因此,结合微胶囊化的环氧-胺自修复体系兼容性好、修复效率高、热稳定性好等优点及熔结环氧涂层的自修复防防腐蚀的性能需求,本发明提出了利用环氧树脂微胶囊与胺类微胶囊,开发具有自修复防腐蚀功能的熔结环氧涂层。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂料。
实现本发明目的之一的技术方案是:一种微胶囊型自修复熔结环氧涂料,在基础组分熔结环氧粉末中添加环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊。环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊在熔结环氧涂层固化程序中损耗少,具有优异的存活性能,在熔结环氧涂层出现损伤后,能对其进行有效的自修复,实现防腐蚀功能。
其中,环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊的总质量百分比为5-20%。本发明中,在涂料形成的熔结环氧涂层出现损伤后,对涂层进行自主修复。
在本发明提供的熔结环氧涂料中,环氧树脂微胶囊和胺类固化剂微胶囊的总质量百分比为5-20%;优选为10-15%。作为本发明的一个实施方式,环氧树脂微胶囊和胺类固化剂微胶囊间的质量比为1-3:1-3,优选2:1、3:2、2:3和1:1,最优选1:1。
在本发明中,环氧树脂微胶囊的粒径为50~150μm,胺类固化剂微胶囊的粒径为50~150 μm。
作为本发明的一个优选实施例,所述环氧树脂微胶囊的芯液由双酚F双缩水甘油醚 (BFDGE)和稀释剂组成,囊壁由聚脲组成。稀释剂可以是非活性稀释剂和活性稀释剂中的一种。所述活性稀释剂可以是正丁基缩水甘油醚(BGE)、腰果酚缩水甘油醚(CGE)、2-乙基己基缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、C12~C14烷基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、不同分子量的聚乙二醇二缩水甘油醚、不同分子量的聚丙二醇二缩水甘油醚中的任意一种或两种以上的混合物。
作为本发明的一个优选实施例,所述胺类固化剂微胶囊的芯液主要由四乙烯五胺(TEPA) 和聚醚多元胺(JEFFAMINE T403)组成,囊壁由聚脲组成。四乙烯五胺和聚醚多元胺的比例为25:75。
本发明的目的之二是提供一种微胶囊型自修复熔结环氧涂层。
具体地,所述微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层由上述微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂料涂覆于基板上烧结而成。
本发明的目的之三是提供一种微胶囊型自修复熔结环氧涂层的制备方法。
具体地,微胶囊型自修复熔结环氧涂层的制备方法,熔结环氧粉末和环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊混合后,涂覆在基板上,然后烧结固化形成。
基板上铺展的粉末厚度为500-1200μm,烧结后的涂层厚度为200-800μm。
在现有技术中,熔结环氧涂料是一次性升温至170-230℃并在此温度下烧结一定时间直至固化。可是,经过本发明人的研究发现,使用现有熔结环氧涂料工艺一次性升温至170-230℃时,涂料中的微胶囊严重影响熔结环氧涂料固化。即便涂料实现了固化,由于持续的高温作用,涂层中微胶囊的存活率极低,根本无法在涂层出现裂缝时进行自修复。由一次性升温烧结所得涂层的形貌与本发明图3相似。为此,本发明人优化了烧结固化程序,通过多阶段阶梯升温烧结程序,来避免微胶囊对熔结环氧涂层基材的影响及微胶囊本身被高温破坏,使熔结环氧涂层能较好的烧结固化并使微胶囊能够在涂层大量地存活,以实现自修复防腐蚀功能。具体地,本发明所述的烧结固化程序为先在90~120℃下预烧结1~5min,然后在130~150℃下烧结1~5min,最后在170~200℃下烧结1~5min。
本发明中采用静电喷雾-界面聚合复合法制备环氧树脂微胶囊,采用T型结微流控-界面聚合复合法制备胺类固化剂微胶囊。
有益效果
(1)本发明通过在商业化的熔结环氧粉末中,加入热稳定较好地双组分微胶囊,即环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊,形成自修复防腐蚀熔结环氧涂层。在该涂层受到损伤后,可以使损伤完全自主修复,实现熔结环氧涂层的自修复防腐蚀功能。
(2)本发明所选用的双组份修复剂中,环氧树脂选择热稳定性较好的双酚F双缩水甘油醚(BFDGE),胺类固化剂选择热稳定性较好的四乙烯五胺(TEPA)和聚醚多元胺(JEFFAMINE T403),可以减少在烧结固化程序中,两种微胶囊中芯液的流失,使得在烧结固化程序中,熔结环氧涂层基材具有较好的固化性能,烧结固化结束后,微胶囊仍保有相当含量的芯液,从而保证熔结环氧涂层实现自修复防腐蚀性能。
(3)环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊的囊壁均由聚脲组成,具有一定强度,对微胶囊具有较好的支撑作用,而且在固化程序结束后,囊壁与微胶囊周围固化后的树脂对芯液挥发具有抑制作用。
(4)本发明采用静电喷雾-界面聚合复合法制备环氧树脂微胶囊,采用T型结微流控-界面聚合复合法制备胺类固化剂微胶囊,所得双组分微胶囊为粒径均在50~150μm的粉末,可以方便地与现有的商用熔结环氧粉末混配与施工。
(5)本发明提供的双组份微胶囊-环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊的热稳定性较好,可以与现有商用熔结环氧粉末的固化工艺兼容,基本上不影响现有熔结环氧涂层的其他性能。
(6)所调配的自修复防腐蚀熔结环氧涂层,既可以作为防腐蚀涂层单独使用,也可以在涂布后与其他防腐蚀技术/涂层联合使用,形成3PE、3PP防腐蚀涂层,更好地实现涂层的防腐蚀功能。
(7)本发明提供的微胶囊型自修复熔结环氧涂层的制备方法,除了使用含有环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊的熔结环氧涂料外,还对熔结环氧涂料的烧结固化程序进行了优化。优化程序为:首先在90~120℃下预烧结1~5min,较低温度下熔结环氧粉料可以固化成型且微胶囊中芯液基本不挥发从而影响熔结环氧粉料固化;继续在130~150℃下烧结1~5min,使涂料进一步固化,此时微胶囊中的芯材仍然挥发较慢且熔结环氧涂层已基本固化成型,降低了微胶囊中芯液对熔结环氧涂层固化的影响;进一步在170℃或以上的温度下烧结1~5min,较高温度下熔结环氧涂层进一步烧结完善,已基本不受微胶囊中挥发出来的芯液的影响,且微胶囊周围固化良好的熔结环氧涂层对微胶囊中芯材挥发产生较好的抑制作用,尽可能地使芯液留存于微胶囊中并最终实现自修复防腐蚀功能。通过以上优化,使微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层的制备成为可能。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊的扫描电子显微镜 (SEM)图像,其中:图(a)为环氧树脂微胶囊、图(b)为环氧树脂微胶囊切开后的截面图、图(c)为胺类固化剂微胶囊、图(d)为胺类固化剂微胶囊切开后的截面图;
图2为本发明实施例1制得的环氧树脂微胶囊的热失重曲线图(a)与胺类固化剂微胶囊的热失重曲线(b);
图3为添加10.0wt%HMDI微胶囊的熔结环氧涂层;
图4为纯熔结环氧涂层(a)与含10.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1)的自修复防腐蚀熔结环氧涂层(b)在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2 天后的外观图;
图5为纯熔结环氧涂层的裂纹断面图(a)与自修复防腐蚀熔结环氧涂层的裂纹断面图 (b);
图6为含10.0wt%50-75μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1) 的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图7为含10.0wt%150μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1)的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图8为含10.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为3:1)的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图9为含10.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:3)的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图10为含5.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1)的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图11为含15.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1) 的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图12为含10.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1)、厚度为300μm的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图13为含10.0wt%100μm微胶囊(环氧树脂微胶囊与胺类固化剂微胶囊之比为1:1)、厚度为800μm的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图14为阶梯升温固化程序为120℃5min、130℃5min、170℃5min的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图15为阶梯升温固化程序为100℃5min、150℃5min、170℃5min的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图;
图16为阶梯升温固化程序为100℃5min、150℃5min、200℃5min的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明,但不构成对本发明的任何限制,任何在本发明的权利要求保护范围内所做的有限次修改,仍在本发明的权利要求保护范围内。
实施例1
(1)将90份双酚F双缩水甘油醚(BFDGE)与10份活性稀释剂正丁基缩水甘油醚(BGE) 混合均匀,形成F10B环氧树脂。将95份该环氧溶液与5份4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯 (HMDI)混合均匀,形成待包裹芯液。将该芯液装入注射器后以10.0mL/h的速率挤出,并在17kV的静电压下雾化,形成芯液微液滴。使用含100.0mL去离子水、1.0g十二烷基磺酸钠、12.0g二乙烯三胺的反应溶液接收上述芯液微液滴,形成含环氧树脂的初生微胶囊。初生微胶囊制备完成后,将上述含初生微胶囊与反应溶液的混合物在90℃下反应9h,形成含环氧树脂的最终微胶囊。最后水洗,过滤,室温干燥后,得到粒径约为100μm左右的成品环氧树脂微胶囊。
(2)将25份四乙烯五胺(TEPA)与75份聚醚多元胺(JEFFAMINE T403)混合均匀,形成25TEPA75T403混合胺类固化剂;配置含1.0wt%表面活性剂Arlacel P135的正十六烷溶液,作为共流相。将该胺类固化剂25TEPA75T403和共流相装入两个注射器,并分别连接至 T型结的T1管(内外径分别为0.05μm和0.12μm)和T2管(内外径分别为0.30μm和 0.76μm)后,分别以0.5mL/h和15.0mL/h的速率挤出,在T型结内形成胺类固化剂的微液滴,即芯液微液滴。使用含50.0mL十氢化萘、0.5g表面活性剂Arlacel P135、6.0g HMDI 的反应溶液接收上述芯液微液滴,形成含胺类固化剂的初生微胶囊。初生微胶囊制备完成后,将上述含初生微胶囊与反应溶液的混合物在70℃下反应4h,形成含胺类固化剂的最终微胶囊。最后使用纯环己烷清洗并过滤,室温干燥5-10min再在60℃下真空干燥1h,得到成品胺类固化剂微胶囊。
(3)将铁板用丙酮清洗,去除表面油脂后,用800目砂纸打磨。在用丙酮清洗干净后,室温下静置干燥备用。取0.50g环氧树脂微胶囊与0.50g胺类固化剂微胶囊,预混均匀后加入9.0g熔结环氧粉末中,并与之混合均匀。使用涂膜仪将上述粉末混合物以800μm的厚度均匀地铺展在前述预备的铁板上后,以100℃5min、130℃5min、170℃5min的阶梯升温程序烧结固化,在铁板上形成含微胶囊的厚度约为500微米的自修复防腐蚀熔结环氧涂层。
图1(a)显示了利用(1)中参数所制备的环氧树脂微胶囊的SEM图像,微胶囊大小约为100μm;图2(a)显示了利用(1)中参数所制备的环氧树脂微胶囊的TGA图,微胶囊在200℃前都较为稳定;图1(b)显示了利用(2)中参数所制备的胺类固化剂微胶囊的SEM 图像,微胶囊大小约为100微米;图2(a)显示了利用(1)中参数所制备的胺类固化剂微胶囊的TGA图,微胶囊在170℃前失重约为15wt%,在200℃前失重约为30wt%;图3显示了本实施例所制备的自修复防腐蚀熔结环氧涂层样品图。
对比例1纯熔结环氧涂层
将铁板用丙酮清洗,去除表面油脂后,用800目砂纸打磨。在用丙酮清洗干净后,室温下静置干燥备用。使用涂膜仪将纯熔结环氧粉末以800μm的厚度均匀地铺展在前述预备的铁板上后,以100℃5min、130℃5min、170℃5min的阶梯升温程序烧结固化,在铁板上形成纯熔结环氧涂层。
对比例2
与对比例1不同的是,为含10.0wt%HMDI微胶囊的熔结环氧涂层。
将铁板用丙酮清洗,去除表面油脂后,用800目砂纸打磨。在用丙酮清洗干净后,室温下静置干燥备用。使用涂膜仪将含10.0wt%HMDI微胶囊的熔结环氧粉末以800μm的厚度均匀地铺展在前述预备的铁板上后,以100℃5min、130℃5min、170℃5min的阶梯升温程序烧结固化,在铁板上形成含单组分修复剂的自修复熔结环氧涂层。
图2展示了这种含HMDI微胶囊的熔结环氧粉末涂层固化后的光学显微镜图。虽然HMDI 微胶囊在室温或中低温固化的涂层中可以表现出较好的自修复防腐蚀性能,但是由图可以看出,在中高温固化的熔结环氧粉末涂层中,由于HMDI微胶囊的热稳定性不够高,导致涂层在固化时微胶囊中的修复剂HMDI流出,不仅修复剂HMDI无法存活,而且严重影响了涂层的固化,导致最终无法用于制备自修复防腐蚀熔结环氧涂层。
试验例1对涂布有熔结环氧涂层的铁板样品进行加速腐蚀测试
通过冲击破坏的方式在铁板上的纯熔结环氧涂层(参照样品,对比例1)或自修复防腐蚀熔结环氧涂层(自修复样品,实施例1)中产生一个裂纹,然后将该样品在室温下放置修复2天后,浸泡于10.0wt%的盐水溶液中加速腐蚀,观察样品的腐蚀行为。
图4(a)和图4(b)分别展示了参照样品和自修复防腐蚀样品在盐水中加速腐蚀2天后的外观图。对比可以看出,本发明的微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层具有较好的防腐蚀效果。图5(a)和图5(b)分别展示了所制备的参照样品和自修复样品在经冲击产生裂纹并于室温下修复2天后裂纹的SEM图。可以看出,参照样品中裂纹仍然为完全断开的状态,而自修复样品在室温下放置2天后,裂纹底部靠近铁板的位置出现明显的粘接痕迹,将裂纹断面连接在一起,证实了该微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层对其中产生的裂纹具有较好的自修复能力。
实施例2
与实施例1的不同之处在于,步骤(1)中所使用的芯液注射速率为15.0mL/h,所制备的环氧树脂微胶囊粒径为约150μm;步骤(2)中所使用的芯液注射速率为1.0mL/h,所制备的胺类固化剂微胶囊粒径为约150μm。
实施例3
与实施例1的不同之处在于,步骤(1)中所使用的芯液注射速率为5.0mL/h,所制备的环氧树脂微胶囊粒径为约50μm;步骤(2)中所使用的芯液注射速率为0.25mL/h,所制备的胺类固化剂微胶囊粒径为约75μm。
图6和图7分别为含10.0wt%50-75μm微胶囊和10.0wt%150μm微胶囊的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图。两者均表现出优异的自修复防腐蚀效果。实施例1、2、3的结果表明,在自修复防腐蚀熔结环氧涂层中,可以使用不同粒径的微胶囊,实现该涂层的自修复防腐蚀功能。
实施例4
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中所使用的环氧树脂微胶为0.75g、胺类固化剂微胶囊为0.25g、熔结环氧粉末为9.0g,即自修复防腐蚀熔结环氧涂层中总的微胶囊添加量为10.0wt%,两种微胶囊的比例为3:1。
实施例5
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中所使用的环氧树脂微胶为0.25g、胺类固化剂微胶囊为0.75g、熔结环氧粉末为9.0g,即自修复防腐蚀熔结环氧涂层中总的微胶囊添加量为10.0wt%,两种微胶囊的比例为1:3。
图8和图9分别实施例4和实施例5的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图。两者均表现出优异的自修复防腐蚀效果。实施例1、4、5的结果表明,在自修复防腐蚀熔结环氧涂层中,两种微胶囊可以使用不同的比例,实现该涂层的自修复防腐蚀功能。
实施例6
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中所使用的环氧树脂微胶为0.25g、胺类固化剂微胶囊为0.25g、熔结环氧粉末为9.5g,即自修复防腐蚀熔结环氧涂层中总的微胶囊添加量为5.0wt%。
实施例7
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中所使用的环氧树脂微胶为0.75g、胺类固化剂微胶囊为0.75g、熔结环氧粉末为8.5g,即自修复防腐蚀熔结环氧涂层中总的微胶囊添加量为15.0wt%。
图10和图11分别为含5.0wt%和15.0wt%100μm微胶囊的自修复熔结环氧涂层在10.0 wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图。两者均表现出优异的自修复防腐蚀效果。实施例1、 6、7的结果表明,在自修复防腐蚀熔结环氧涂层中,可以使用不同浓度的微胶囊,实现该涂层的自修复防腐蚀功能。
实施例8
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中使用涂膜仪在预处理铁板上铺展的粉末厚度为 500μm,烧结后的涂层厚度约为300μm。
实施例9
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中使用涂膜仪在预处理铁板上铺展的粉末厚度为 1200微米,烧结后的涂层厚度约为800微米。
图12和图13为含10.0wt%100μm微胶囊、厚度分别为300μm和800μm的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图。两者均表现出优异的自修复防腐蚀效果。实施例1、8、9的结果表明,在自修复防腐蚀熔结环氧涂层中,可以使用不同的涂层厚度,实现该涂层的自修复防腐蚀功能。
实施例10
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中粉末的烧结固化程序由100℃5min、130℃5min、 170℃5min变为120℃5min、130℃5min、170℃5min。
实施例11
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中粉末的烧结固化程序由100℃5min、130℃5min、 170℃5min变为100℃5min、150℃5min、170℃5min。
实施例12
与实施例1的不同之处在于,步骤(3)中粉末的烧结固化程序由100℃5min、130℃5min、 170℃5min变为100℃5min、130℃5min、200℃5min。
图14-16为阶梯升温固化程序分别为120℃5min、130℃5min、170℃5min;100℃5min、 150℃5min、170℃5min;100℃5min、130℃5min、200℃5min的自修复熔结环氧涂层在10.0wt%盐水溶液中加速腐蚀2天后的外观图。两者均表现出优异的自修复防腐蚀效果。实施例1、10-12的结果表明,在自修复防腐蚀熔结环氧涂层中,可以使用不同的烧结固化程序,实现该涂层的自修复防腐蚀功能。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些都不会影响本发明实施的效果和实用性。
Claims (3)
1.一种微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂料制备的微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层,其特征是,所述微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂在基础组分熔结环氧粉末中添加环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊;所述环氧树脂微胶囊的芯液由双酚F双缩水甘油醚和稀释剂组成,囊壁由聚脲组成;所述胺类固化剂微胶囊的芯液由四乙烯五胺和聚醚多元胺JEFFAMINE T403组成,囊壁由聚脲组成;所述环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊的总质量百分比为5-20%;所述环氧树脂微胶囊和胺类固化剂微胶囊间的质量比为1-3:1-3;所述环氧树脂微胶囊的粒径为50~150μm,所述胺类固化剂微胶囊的粒径为50~150μm;由熔结环氧粉末和环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊混合后,涂覆在基板上,然后烧结固化形成;所述烧结固化程序为先在90~120℃下预烧结1~5min,然后在130~150℃下烧结1~5min,最后在170~200℃下烧结1~5min。
2.根据权利要求1所述的微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层,其特征是,所述基板上铺展的粉末厚度为500-1200μm,烧结后的涂层厚度为200-800μm。
3.一种权利要求1或2所述的微胶囊型自修复防腐蚀熔结环氧涂层的制备方法,其特征是,将熔结环氧粉末和环氧树脂微胶囊及胺类固化剂微胶囊混合后,涂覆在基板上,然后烧结固化,即形成自修复熔结环氧涂层;所述烧结固化程序为先在90~120℃下预烧结1~5min,然后在130~150℃下烧结1~5min,最后在170~200℃下烧结1~5min。
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