【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及自修復(fù)涂層，尤其涉及一種ipdi@spua微膠囊及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、伴隨著越來越多海洋工程裝備投入使用，金屬構(gòu)件在深海環(huán)境中失效現(xiàn)象頻發(fā)，給海洋工程裝備的服役安全性帶來了嚴(yán)重威脅。與淺海環(huán)境相比，深海環(huán)境具有高靜水壓力、低溫度、低溶解氧含量等特點，這使得淺海環(huán)境下金屬腐蝕與防護(hù)的研究已無法滿足當(dāng)前需求。
2、在金屬表面刷涂有機涂層是最常見的金屬防腐手段之一，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。有機涂層可在金屬表面起到良好的物理屏障作用，有效阻斷金屬與腐蝕環(huán)境中水、氧氣等腐蝕性粒子的直接接觸，從而起到減緩金屬腐蝕的作用。然而，在實際應(yīng)用環(huán)境中，特別是在深海環(huán)境下，傳統(tǒng)有機涂層不可避免的發(fā)生破損與開裂，引起涂層防護(hù)性能降低甚至失效，需要消耗大量的人力與財力進(jìn)行修補與更換。因此，能自行修復(fù)破損的自修復(fù)涂層將在未來海洋工程裝備防護(hù)工作中起到至關(guān)重要的作用。當(dāng)涂層發(fā)生破損時，自修復(fù)涂層釋放其內(nèi)修復(fù)劑，并在一系列化學(xué)反應(yīng)后實現(xiàn)對損傷的密封，以相應(yīng)恢復(fù)涂層的物理屏障、耐腐蝕等性能。大多數(shù)的有機涂層/碳鋼體系失效行為研究只局限于淺海環(huán)境，靜水壓力對有機涂層/碳鋼體系的影響機制尚不明確。因此，開發(fā)應(yīng)用于深海環(huán)境下的自修復(fù)涂層的具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種ipdi@spua微膠囊及其制備方法和應(yīng)用，具有修復(fù)劑負(fù)載量高、涂層防腐性能及自修復(fù)性能良好的優(yōu)勢，可用于深海環(huán)境的涂層防護(hù)。
2、為了實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供以下
3、本專利技術(shù)提供了一種ipdi@spua微膠囊的制備方法，包括以下步驟：
4、將十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和水混合，得到水相溶液；
5、將所述水相溶液與異佛爾酮二異氰酸酯和多亞甲基多苯基多異氰酸酯混合，進(jìn)行均質(zhì)，得到乳狀液；
6、將所述乳狀液與二乙烯三胺水溶液混合，進(jìn)行界面聚合反應(yīng)，得到ipdi@spua微膠囊。
7、優(yōu)選的，所述十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和水的質(zhì)量比為2～6:0.1～0.4:80～150。
8、優(yōu)選的，所述十二烷基苯磺酸鈉、異佛爾酮二異氰酸酯與多亞甲基多苯基多異氰酸酯的質(zhì)量比為1.5～3.5:2～4:2～4。
9、優(yōu)選的，所述均質(zhì)的轉(zhuǎn)速為8000～12000r/min，時間為4～8min。
10、優(yōu)選的，所述乳狀液與二乙烯三胺水溶液的體積比為6～12:7～10；所述二乙烯三胺水溶液的濃度為2～4wt.％。
11、優(yōu)選的，所述界面聚合反應(yīng)的溫度為60～75℃，時間為2～6h。
12、本專利技術(shù)提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的ipdi@spua微膠囊。
13、本專利技術(shù)提供了上述技術(shù)方案所述ipdi@spua微膠囊在適用于深海環(huán)境的自修復(fù)涂層中的應(yīng)用。
14、優(yōu)選的，所述應(yīng)用的方法包括：
15、將ipdi@spua微膠囊、環(huán)氧樹脂和固化劑混合，將所得有機涂層料液涂覆于基材表面，固化，得到自修復(fù)涂層。
16、優(yōu)選的，所述ipdi@spua微膠囊、環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為2～2.5:8.5～9.5:3～4。
17、本專利技術(shù)提供了一種ipdi@spua微膠囊的制備方法，本專利技術(shù)采用界面聚合法，以異佛爾酮二異氰酸酯為原料制備負(fù)載修復(fù)劑的微膠囊，其中異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)能與水反應(yīng)生成聚氨酯聚合物，可有效填補劃痕缺陷進(jìn)而減緩金屬的腐蝕，實現(xiàn)微膠囊的修復(fù)作用。本專利技術(shù)所述ipdi@spua微膠囊的聚脲外殼與涂層基質(zhì)具有較好的相容性，使得ipdi@spua微膠囊在涂層中分散性良好，將該ipdi@spua微膠囊作為載體制備ipdi@spua/ep自修復(fù)涂層，當(dāng)ipdi@spua/ep涂層發(fā)生破損時，微膠囊釋放ipdi與水反應(yīng)生成聚氨酯聚合物，實現(xiàn)自修復(fù)功能。
18、本專利技術(shù)的微膠囊制備過程中，穩(wěn)定劑聚乙烯吡咯烷酮(pvp)能在o/w界面形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定油滴形態(tài)，有助于提升微膠囊質(zhì)量和性能，避免微膠囊制備過程中芯材ipdi與水提前接觸導(dǎo)致失效，使得芯材負(fù)載量明顯提高，且易于釋放，使得到的涂層具有較好的自修復(fù)作用。
19、本專利技術(shù)制備的ipdi@spua微膠囊負(fù)載ipdi，且該微膠囊粒徑較小且均一、微膠囊間粘連現(xiàn)象較弱，較小且均一的粒徑使微膠囊在涂層中不易受高靜水壓環(huán)境影響導(dǎo)致破裂，因而可以提高微膠囊在不同環(huán)境下的耐受性。另一方面，高靜水壓力容易導(dǎo)致涂層中微裂紋與孔洞擴(kuò)展與延伸速度加快，促進(jìn)缺陷處的微膠囊破裂，使得微膠囊內(nèi)芯材ipdi與水接觸形成聚氨酯聚合物，從而提高涂層的自修復(fù)性能。
20、本專利技術(shù)的制備工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種IPDI@SPUA微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和水的質(zhì)量比為2～6:0.1～0.4:80～150。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸鈉、異佛爾酮二異氰酸酯與多亞甲基多苯基多異氰酸酯的質(zhì)量比為1.5～3.5:2～4:2～4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述均質(zhì)的轉(zhuǎn)速為8000～12000r/min，時間為4～8min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述乳狀液與二乙烯三胺水溶液的體積比為6～12:7～10；所述二乙烯三胺水溶液的濃度為2～4wt.％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其特征在于，所述界面聚合反應(yīng)的溫度為60～75℃，時間為2～6h。
7.權(quán)利要求1～6任一項所述制備方法制備得到的IPDI@SPUA微膠囊。
8.權(quán)利要求7所述IPDI@SPUA微膠囊在適用于深海環(huán)境的自修復(fù)涂層中的應(yīng)用。
9
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述IPDI@SPUA微膠囊、環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為2～2.5:8.5～9.5:3～4。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種ipdi@spua微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和水的質(zhì)量比為2～6:0.1～0.4:80～150。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸鈉、異佛爾酮二異氰酸酯與多亞甲基多苯基多異氰酸酯的質(zhì)量比為1.5～3.5:2～4:2～4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述均質(zhì)的轉(zhuǎn)速為8000～12000r/min，時間為4～8min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述乳狀液與二乙烯三胺水...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉杰，郭輝，方博，
申請(專利權(quán))人：煙臺大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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