[发明专利]一种同时恢复防腐性能和附着力的自修复涂层及制备方法

说明书

本发明公开了一种同时恢复防腐性能和附着力的自修复涂层及制备方法。本发明首先制备了负载有缓蚀剂的乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)微球；之后将微球加入涂层中，制备自修复涂层。上述方法制备的涂层在破损时，通过加热可以使涂层中的EVA微球熔化并从破损处流出，填补涂层缺陷，同时微球中的缓蚀剂释放，抑制金属基底腐蚀。熔融的EVA微球可以将破损处的涂层重新粘接牢固，修复涂层的附着力，避免涂层的剥落和二次破损。这种自修复涂层具有价格低廉、制备简单、修复方式简单高效、二次破损概率小等优点，在自修复防腐涂层领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于智能涂层技术领域，涉及一种同时恢复防腐性能和附着力的自修复涂层及制备方法。

背景技术

碳钢和铝合金等各种金属材料在建筑、运输、电气设备等领域的服役环境中很容易受到腐蚀。聚合物涂层作为减轻金属腐蚀的最常用方法，可以保护金属基质免受外部腐蚀环境的影响，充当物理屏障或释放活性物质以抑制腐蚀活性。实现上述功能的一个关键前提是涂层与金属基底之间良好的结合力。在涂层的实际服役过程中，涂层可能会持续受到来自外界的机械破坏和化学侵蚀，降低涂层的结合力，加速金属基底的腐蚀。

近年来，能够修复涂层损伤的自修复涂层引起了人们大量的研究兴趣。但是，大部分自修复涂层都侧重于修复涂层的表面形貌和防腐蚀性能，而忽视了修复涂层附着力的下降。这类自修复涂层在修复后，由于涂层结合力的下降，容易在愈合区域发生涂层剥离而再次失效。因此，开发一种同时恢复防腐性能和附着力的自修复涂层在防腐涂层领域具有重要的意义。本研究利用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的高粘性和高温流动性，开发了一种可以同时恢复防腐蚀性能和附着力的自修复涂层。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)载药微球的自修复涂层及制备方法，该涂层可以同时恢复其防腐蚀性能和附着力。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种同时恢复防腐性能和附着力的自修复涂层，其特征在于，该涂层是以载药微球为填充物，将其置于有机涂层中组成复合涂层；所述载药微球由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和缓蚀剂组成。

进一步地，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中醋酸乙烯的含量为10％～20％，在190℃和2.16kg的压力下熔体流动速率为300～500g/10min。

进一步地，所述载药微球的尺寸为3μm～40μm；载药微球中缓蚀剂的质量分数为0.5％～5％。

进一步地，所述有机涂层为聚氨酯、环氧或丙烯酸；微球在复合涂层中的质量比例为5％～20％。

如上所述同时恢复防腐性能和附着力的自修复涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)将乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)溶解于有机溶剂中制成内油相，将缓蚀剂溶解于水中制成内水相，将表面活性剂溶解于水中制成外水相；

(2)在内水相中加入内油相中，超声振荡形成内乳液；

(3)将内乳液加入外水相中，磁力搅拌直到有机溶剂完全挥发，得到载药微球；

(4)将载药微球加入到涂层中，得到自修复涂层。

进一步地，步骤(1)中，制备内油相的方法为：将一定量的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)加入到有机溶剂中，有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯或四氢呋喃，EVA和有机溶剂的比例为1:20～1:200。制备内水相的方法为：将一定量的缓蚀剂溶解于水中，缓蚀剂为硝酸铈、氯化铈、硝酸镧、氯化镧、磷酸钠或硅酸钠，缓蚀剂与水的比例视缓蚀剂种类而定。制备外水相的方法为：将表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠或脂肪酸钠溶解于水中，表面活性剂和水的比例为1:200～1:2000。