水性防腐涂料用自检测胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性防腐涂料用自检测胶囊，包括胶囊壁和胶囊芯，胶囊芯包括水性涂料修复剂，其特征在于，胶囊芯还包括显色剂。所述显色剂为能够与金属离子作用并发生显色反应的显色剂，显色剂选自羟基喹啉、1,10邻菲罗啉、百里酚蓝中的一种或多种。通过在现有的自修复胶囊中添加显色剂作为囊心，当胶囊因涂料层中局部区域出现的微裂纹而被撕裂时，会将其中的显色剂释放出来，在微裂纹区域的腐蚀反应发生的初期，即可通过肉眼观察到颜色变化，起到自检测和预警作用，同时使得微裂纹区域容易被发现和定位，为涂料层的修复指明位置。为涂料层的修复指明位置。

【技术实现步骤摘要】
水性防腐涂料用自检测胶囊及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水性防腐涂料领域，具体涉及一种水性防腐涂料用自检测胶囊及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属材料在使用的过程中容易受到环境中的氧气和水分的腐蚀、损坏而影响后续的使用，为了避免或减缓这种情况的发生，常用的方法使在金属材料表面涂敷水性防腐涂料。然而，防腐涂料也无法对金属材料的防腐蚀起到绝对的保障，因为防腐涂料在使用的过程中也会受到外界环境的冲击、划伤等损坏，从而在涂料层中形成微裂纹或开口，使得涂料层的局部区域失去对金属材料的防护作用。
[0003]为了解决因涂料层自身的损坏给金属材料的防护带来的影响，人们研究出了自修复水性涂料，通过在水性涂料中添加自修复胶囊或者自修复纤维，当涂料层受到损伤后，在损伤区域会产生局部应力集中，将自修复胶囊或自修复纤维撕裂，释放出其中的修复剂，从而实现对涂料层的修复。
[0004]常用的自修复胶囊或者自修复纤维大都是一次性的，其修复功能具有不可逆性，不能实现多次修复或循环修复。又有人研究出了可以进行多次反复修复的修复剂。然而，在自修复胶囊或者自修复纤维对涂料层进行多次反复修复的过程中，对于待修复区域或部位的判定却成了难题。一方面，涂料层中的细微裂纹难以被发现，等到其被发现时，通常金属材料已经发生了比较严重的腐蚀；另一方面，涂料层中较大的开口或裂痕容易被发现，但是这些区域的腐蚀也是非常快的。因此，需要在涂料层中刚刚出现微裂纹时，立即对其进行修复是最理想的。
[0005]为此，本专利技术的专利技术人研发出了一种水性防腐涂料用自检测胶囊及其制备方法。

技术实现思路

[0006]针对现有的自修复涂料中的微裂纹不容易被发现的技术问题，本专利技术提供了一种水性防腐涂料用自检测胶囊，在本专利技术的自检测胶囊中，包括水性涂料修复剂，和显色剂。当涂料层中的局部区域出现微裂纹时，胶囊壁被局部的集中应力撕裂，将其中的修复剂和显色剂释放出来，待金属材料一开始被腐蚀，所产生的金属离子遇到显色剂便会显现出容易观察到的颜色或颜色变化，使得微裂纹区域容易被发现和定位，为涂料层的修复指明位置。
[0007]因此，本专利技术的水性防腐涂料用自检测胶囊包括胶囊壁和胶囊芯，胶囊芯包括水性涂料修复剂，其特征在于，胶囊芯还包括显色剂。
[0008]进一步地，本专利技术中所使用的显色剂为能够与金属离子作用并发生显色反应的显色剂，例如，显色剂可以选自羟基喹啉、1,10邻菲罗啉、百里酚蓝中的一种或多种。为了便于自检测胶囊的制备，显色剂负载在纳米载体表面，本专利技术所选用的纳米载体为石墨烯，也可以选择
其他合适的纳米载体。
[0009]在本专利技术的自检测胶囊中，胶囊芯中所使用的水性涂料修复剂可以是仅具有单次修复功能的单次修复剂，也可以是具有多次修复功能，能够实现涂料层的反复修复的多次修复剂，优选为具有多次修复功能，能够实现涂料层的反复修复的多次修复剂。
[0010]其中，所述单次修复剂可选自液态环氧树脂、多羟基或多氨基化合物分别与异氰酸酯反应生成异氰酸酯衍生物等。
[0011]其中，多次修复剂可选自CN 104045810A中的二胺加成物交联剂。
[0012]进一步地，胶囊芯还可以包括催化剂，用以加速涂料层的修复。
[0013]本专利技术的自检测胶囊中，由于其基本功能是实现对涂料层的修复，显色剂是为了便于待修复区域的发现和用于对修复区域进行定位。因此，胶囊芯中，显色剂的质量百分比为1-10%，水性涂料修复剂的质量百分比为90-99%。
[0014]进一步地，本专利技术的胶囊壁为聚氨酯，具体由多羟基或多氨基化合物分别与异氰酸酯反应生成异氰酸酯衍生物，然后再与多元醇反应生成聚氨酯，包覆再胶囊芯外。
[0015]另外，本专利技术还提供了一种水性防腐涂料用自检测胶囊的制备方法，包括以下步骤：（1）显色剂的负载，配制一定浓度的石墨烯水分散液，然后将一定比例的显色剂添加至该石墨烯水分散液中，超声分散，然后过滤、晾干，即得到石墨烯作为载体的显色剂。
[0016]（2）将步骤（1）制得的石墨烯作为载体的显色剂与水性涂料修复剂在溶剂中分散混合均匀，作为芯材，然后在该芯材表面形成聚氨酯，具体由多羟基或多氨基化合物分别与异氰酸酯反应生成异氰酸酯衍生物，然后再与多元醇反应生成聚氨酯，得到自检测胶囊。
[0017]其中，显色剂与石墨烯的质量比为(1~2)：(2~1)。
[0018]与现有的水性防腐涂料用自修复胶囊相比，本专利技术水性涂料用自检测胶囊具有以下有益效果：（1）本专利技术中，通过在现有的自修复胶囊中添加显色剂作为囊心，当胶囊因涂料层中局部区域出现的微裂纹而被撕裂时，会将其中的显色剂释放出来，在微裂纹区域的腐蚀反应发生的初期，即可通过肉眼观察到颜色变化，起到自检测和预警作用，同时使得微裂纹区域容易被发现和定位，为涂料层的修复指明位置。
[0019]（2）本专利技术的自检测胶囊中，所使用的水性涂料修复剂既可以时单次修复剂，也可以是多次修复剂。特别是对于多次修复剂，通常需要额外加热才能实现多次修复，因而本专利技术的自检测胶囊的作用效果尤为突出，可以帮助修复工作人员准确判定需要修复的区域，并进行加热。
具体实施方式
[0020]以下实施例仅仅是为了对本专利技术的内容进行详细说明的部分实施方式，并不是本专利技术的全部内容。
[0021]实施例1一种水性防腐涂料用自检测胶囊，包括胶囊壁和胶囊芯，胶囊芯包括水性涂料修复剂，胶囊芯还包括显色剂，显色剂为羟基喹啉，显色剂负载在石墨烯表面。胶囊芯中，显色剂的质量百分比为5%，水性涂料修复剂的质量百分比为95%。
[0022]水性涂料修复剂是具有多次修复功能，能够实现涂料层的反复修复的多次修复剂，选自CN 104045810A中的二胺加成物交联剂。
[0023]水性防腐涂料用自检测胶囊的制备方法为：（1）显色剂的负载，配制一定浓度的石墨烯水分散液，然后将一定比例的显色剂添加至该石墨烯水分散液中，超声分散，然后过滤、晾干，即得到石墨烯作为载体的显色剂；显色剂与石墨烯的质量比为1：1。
[0024]（2）将步骤（1）制得的石墨烯作为载体的显色剂与CN 104045810A中的二胺加成物交联剂在溶剂中分散混合均匀，作为芯材，然后在该芯材表面形成聚氨酯，具体由多羟基或多氨基化合物分别与异氰酸酯反应生成异氰酸酯衍生物，然后再与多元醇反应生成聚氨酯，得到自检测胶囊。
[0025]实施例2一种水性防腐涂料用自检测胶囊，包括胶囊壁和胶囊芯，胶囊芯包括水性涂料修复剂，胶囊芯还包括显色剂，显色剂为1,10邻菲罗啉，显色剂负载在石墨烯表面。胶囊芯中，显色剂的质量百分比为1%，水性涂料修复剂的质量百分比为99%。
[0026]水性涂料修复剂是仅具有单次修复功能的单次修复剂，为多羟基或多氨基化合物分别与异氰酸酯反应生成异氰酸酯衍生物。
[0027]水性防腐涂料用自检测胶囊的制备方法为：（1）显色剂的负载，配制一定浓度的石墨烯水分散液，然后将一定比例的显色剂添加至该石墨烯水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性防腐涂料用自检测胶囊，包括胶囊壁和胶囊芯，胶囊芯包括水性涂料修复剂，其特征在于，胶囊芯还包括显色剂。2.如权利要求1所述的一种水性防腐涂料用自检测胶囊，其特征在于：所述显色剂为能够与金属离子作用并发生显色反应的显色剂，显色剂选自羟基喹啉、1,10邻菲罗啉、百里酚蓝中的一种或多种。3.如权利要求2所述的一种水性防腐涂料用自检测胶囊，其特征在于：所述显色剂负载在纳米载体表面，纳米载体为石墨烯。4.如权利要求1所述的一种水性防腐涂料用自检测胶囊，其特征在于：在本发明的自检测胶囊中，胶囊芯中所使用的水性涂料修复剂是仅具有单次修复功能的单次修复剂，或者是具有多次修复功能，能够实现涂料层的反复修复的多次修复剂。5.如权利要求4所述的一种水性防腐涂料用自检测胶囊，其特征在于：所述单次修复剂可选自液态环氧树脂、多羟基或多氨基化合物分别与异氰酸酯反应生成异氰酸酯衍生物，多次修复剂为二胺加成物交联剂。6.如权利要求1所述的一种水性防腐涂料用自检测胶囊，其特征在于：胶囊芯还可以包括催化剂。7.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃平，
申请(专利权)人：青岛羚智涂料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：