[发明专利]一种热处理可快速自修复的涂料及其制备方法

说明书

本发明属于涂料领域，具体涉及一种热处理可快速自修复的涂料及其制备方法，该涂层材料包括以下重量份数的原料：有机硅改性环氧树脂基体55‑80份，自修复功能添加剂10‑30份，填料5‑15份，环氧稀释剂10‑20份，固化剂3‑8份。本发明的涂层材料具有的胶粘性与各类基材具有很好的结合性，经固化处理后形成的涂层材料具有良好的优异的耐冲击性及耐磨性、耐热性、耐溶剂性，较佳的柔韧性和附着力，加入自修复功能的聚酰亚胺改性硅橡胶与有机硅改性环氧树脂相容性好，配方不仅改善了涂层材料的韧性，而且自修复聚酰亚胺改性硅橡胶提高了涂层材料的自修复性能，有效修复涂层材料实际应用中产生的破损和裂纹。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种热处理可快速自修复的涂料及其制备方法。

背景技术

随着科技的日益发展，涂层防护是目前包括航天航空、汽车生产制造、石油石化、建筑设施等领域应用广泛的腐蚀防护手段。但是作为涂层而言，在使用过程中，不可避免会因为自然、人为等因素影响，导致其出现开裂及破损，受各种条件限制，人们很难及时发现涂层已破损并对其进行及时修补，这不仅影响外表美观，也增加维修保养的成本。解决这一问题的途径之一就是开发可以进行自修复的涂层材料。

20世纪70年代，自修复涂层材料被提出，目前，自修涂层达到修复实现主要有两种方法，一种将含有催化剂和封装有修复剂的球形微胶囊共同添加到树脂基体中，当外力作用微胶囊时，挤破微胶囊，由于虹吸左右，修复剂从微胶囊中流出，修复剂在催化剂的作用下发生聚合反应，粘结裂纹两个端面修复裂纹，从而达到修复过程。这种方法中微胶囊包覆修复剂制备比较复杂，对工艺要求比较苛刻，工业化生产较为困难，并且这种方法只能实现一次修复。另一种方法就是在利用共价键的可逆性，制备具有动态的网络结构，涂层发生破坏后，这些动态共价键在如光、热等外部刺激实现重排，生成新的共价键，从而实现受损涂层的修复。这种方法由于可以实现多次修复，可靠性高，综合性能较好等优点已经吸引了人们的广泛注意。相比于微胶囊技术和微胶囊复合聚合物技术制备的自修复涂层，从对裂纹的响应速度和损失程度、修复剂包封的难易程度、复合涂层的制备工艺等角度考虑，本征型(即共价键可逆)自修复涂层的应用价值更高。

发明内容

本发明涉及一种热处理可快速自修复的涂料及其制备方法，兼具优异的力学性能、耐热性和耐候性及稳定的自我修复特性，能够有效解决在破损时通过加热达到自我修复的优势。

为实现上述目的，本发明采取的如下的技术方案。

一种热处理可快速自修复的涂料，包括以下重量份数的原料：

有机硅改性环氧树脂基体 55-80份

自修复功能添加剂 10-30份

填料 5-15份

环氧稀释剂 10-20份

固化剂 3-8份。

进一步，上述的有机硅改性环氧树脂是通过如下方法制备：(1)在惰性气体保护下，将10份硅氧烷、1-2份浓度为10％的盐酸水溶液、10-20份二甲苯加入到反应装置中，在温度为80-90℃的条件下反应4～6h，所得溶液经减压蒸馏、降温过滤得到有机硅低聚物；(2)在惰性气体保护下，将3-5份有机硅低聚物、5-8份环氧树脂、0.1-0.5份浓硫酸、10-15份环己酮加入到反应装置中，搅拌加热到160-170℃回流反应12h，反应结束后后处理的有机硅改性环氧树脂。

进一步，上述硅氧烷为γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基三甲氧基硅烷、N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。