腐蚀抑制组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开一般涉及腐蚀抑制组合物以及所述组合物的制造和使用方法，特别是包含 有机腐蚀抑制剂的组合物。
【背景技术】
[0002] 许多金属和金属合金都易受腐蚀，腐蚀使得这些金属和金属合金丧失其结构完整 性。因此，已经开发出检测腐蚀的有无和试图防止或抑制腐蚀的方法。
【发明内容】
[0003] 在一个实施方式中，腐蚀抑制组合物包含多个载体。所述多个载体各自包含载体 主体和腐蚀抑制剂。载体主体包封腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂包含具有环结构的有机化合物。 载体主体由可降解材料形成。
[0004] 在一个实施方式中，腐蚀抑制组合物包含多个第一载体和多个第二载体。所述多 个第一载体各自包含第一载体主体和第一腐蚀抑制剂。第一载体主体包封第一腐蚀抑制 剂。第一腐蚀抑制剂包含有机膦酸酯或盐。第一载体主体由第一可降解材料形成。所述多 个第二载体各自包含第二载体主体和第二腐蚀抑制剂。第二载体主体包封第二腐蚀抑制 剂。第二腐蚀抑制剂包含具有环结构的有机化合物。第二载体主体由第二可降解材料形成。
[0005] 在另一个实施方式中，腐蚀抑制组合物包含多个第一载体和多个第二载体。所述 多个第一载体各自包含第一载体主体和第一腐蚀抑制剂。第一载体主体包封第一腐蚀抑制 剂。第一腐蚀抑制剂包含具有环结构的第一有机化合物。第一载体主体由第一可降解材料 形成。所述多个第二载体各自包含第二载体主体和第二腐蚀抑制剂。第二载体主体包封第 二腐蚀抑制剂。第二腐蚀抑制剂包含具有环结构的第二有机化合物。第二腐蚀抑制剂不同 于第一腐蚀抑制剂。第二载体主体由第二可降解材料形成。
[0006] 在又一个实施方式中，用于抑制金属表面上的腐蚀的涂料包含涂料基质和腐蚀抑 制组合物。涂料基质包含有机层。腐蚀抑制组合物分散在涂料基质中。腐蚀抑制组合物包 含多个第一载体和多个第二载体。所述多个第一载体各自包含第一载体主体和第一腐蚀抑 制剂。第一载体主体包封第一腐蚀抑制剂。第一腐蚀抑制剂包含有机膦酸酯或盐。第一载 体主体由第一可降解材料形成。所述多个第二载体各自包含第二载体主体和第二腐蚀抑制 剂。第二载体主体包封第二腐蚀抑制剂。第二腐蚀抑制剂包含具有环结构的有机化合物。 第二载体主体由第二可降解材料形成。
[0007] 在再一个实施方式中，用于抑制金属表面上的腐蚀的涂料包含涂料基质和腐蚀抑 制组合物。涂料基质包含有机层。腐蚀抑制组合物分散在涂料基质中。腐蚀抑制组合物包 含多个第一载体和多个第二载体。所述多个第一载体各自包含第一载体主体和第一腐蚀抑 制剂。第一载体主体包封第一腐蚀抑制剂。第一腐蚀抑制剂包含具有环结构的第一有机化 合物。第一载体主体由第一可降解材料形成。所述多个第二载体各自包含第二载体主体和 第二腐蚀抑制剂。第二载体主体包封第二腐蚀抑制剂。第二腐蚀抑制剂包含具有环结构的 第二有机化合物。第二腐蚀抑制剂不同于第一腐蚀抑制剂。第二载体主体由第二可降解材 料形成。
[0008] 在另一个实施方式中，抑制金属基体上的腐蚀的方法包括对金属基体涂布涂料。 涂料包含涂料基质和腐蚀抑制组合物。涂料基质包含有机层。腐蚀抑制组合物分散在涂料 基质中。腐蚀抑制组合物包含多个第一载体和多个第二载体。所述多个第一载体各自包含 第一载体主体和第一腐蚀抑制剂。第一载体主体包封第一腐蚀抑制剂。第一腐蚀抑制剂包 含具有环结构的第一有机化合物。第一载体主体由第一可降解材料形成。所述多个第二载 体各自包含第二载体主体和第二腐蚀抑制剂。第二载体主体包封第二腐蚀抑制剂。第二腐 蚀抑制剂包含具有环结构的第二有机化合物。第二腐蚀抑制剂不同于第一腐蚀抑制剂。第 二载体主体由第二可降解材料形成。
[0009] 在另一个实施方式中，抑制金属基体上的腐蚀的方法包括对金属基体涂布涂料。 涂料包含涂料基质和腐蚀抑制组合物。涂料基质包含有机层。腐蚀抑制组合物分散在涂料 基质中。腐蚀抑制组合物包含多个载体。所述多个载体各自包含载体主体和腐蚀抑制剂。 载体主体包封腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂包含具有环结构的有机化合物。载体主体由可降解 材料形成。
[0010] 在再一个实施方式中，抑制金属基体上的腐蚀的方法包括对金属基体涂布涂料。 涂料包含涂料基质和腐蚀抑制组合物。涂料基质包含有机层。腐蚀抑制组合物分散在涂料 基质中。腐蚀抑制组合物包含多个第一载体和多个第二载体。所述多个第一载体各自包含 第一载体主体和第一腐蚀抑制剂。第一载体主体包封第一腐蚀抑制剂。第一腐蚀抑制剂包 含有机膦酸酯或盐。第一载体主体由第一可降解材料形成。所述多个第二载体各自包含第 二载体主体和第二腐蚀抑制剂。第二载体主体包封第二腐蚀抑制剂。第二腐蚀抑制剂包含 具有环结构的有机化合物。第二载体主体由第二可降解材料形成。
【附图说明】
[0011] 图1图示了含有多个载体的腐蚀抑制组合物的实施方式。
[0012] 图2A图示了含有载体主体和腐蚀抑制剂的载体的一个实施方式。
[0013] 图2B图示了含有载体主体和腐蚀抑制剂的载体的另一个实施方式。
[0014] 图2C图示了含有载体主体和腐蚀抑制剂的载体的另一个实施方式。
[0015] 图3图示了含有不同腐蚀抑制剂的多个载体的一个实施方式。
[0016] 图4图示了涂布在车辆的金属车身部分的表面上的涂料体系的实施方式。
【具体实施方式】
[0017] 在以下具体描述中，参照了构成该描述的一部分的附图，在附图中通过图示方式 示出了可以实施本发明的【具体实施方式】。对这些实施方式进行了足够详细的描述，从而使 本领域技术人员能够实施本发明。可以采用其他实施方式，并且可以进行结构、逻辑和化学 变化，而不背离本发明的范围。因此，以下具体描述不具有限制性意义，本发明的范围仅由 所附权利要求及其等同方式所限定。
[0018] 图1大体上图示了腐蚀抑制组合物10。腐蚀抑制组合物10可涂布于金属表面（如 图4所示），例如车身。如图1所示，组合物10可包含多个载体15。
[0019] 通常，各载体15可以是能够包含在保护性涂料中的微粒。然后这种保护性涂料 可以涂布于金属基体并在其上固化，从而任何对所得涂层的机械损伤或腐蚀损伤可引起载 体破裂或其他方式的破损，使得修复或保护物质被释放并布置在涂层的受损区域之中或之 上，例如金属基体的暴露表面。在非限制性实例中，载体15可具有基本上球形的构造。会 理解的是，这样的载体15可形成球形颗粒，包括但不限于微球、微胶囊、微粒、纳米球、纳米 胶囊和纳米颗粒。然而，载体不限于球形颗粒，因为本领域普通技术人员会认识到各种不同 形状可用于载体。示例包括棒、纤维、管或细长胶囊。
[0020] 图2A、2B和2C是载体15的放大的非限制性图示。如图2A、2B和2C所示，载体15 可包含载体主体17和至少一种有机腐蚀抑制剂20。如图2A所示，载体15为微胶囊形式， 使得载体主体17围绕并包封其中的至少一种有机腐蚀抑制剂20。有机腐蚀抑制剂20可以 为液体、固体或捕集在气凝胶中的气体，或其各种组合。对于某些实施方式，有机腐蚀抑制 剂，可选地与一种或多种活性物（如成膜化合物）一起，溶解或分散在如油等疏水物质或如 水等亲水物质中。对于某些实施方式，载体15可仅含有活性物质如有机腐蚀抑制剂20。
[0021] 在某些实施方式中，载体15的载体主体17可包含明胶、聚氨酯、尿素甲醛、三聚氰 胺甲醛、三聚氰胺甲醛/季戊四醇四酯或其适当组合。在某些实施方式中，载体主体17可 形成为具有多壁的壳。
[0022] 各载体可具有基本上球形的形状，平均外径可多达50ym。在某些实施方式中，各 载体的平均外径为约l〇〇nm~15ym。在某些实施方式中，各载体的平均外径为约0. 5ym~ 10ym。在某些实施方式中，各载体的平均外径为约5ym以下。在某些实施方式中，各载体 的平均外径为约1ym~2ym。可以利用各种适合的技术测量各载体的平均外径，例如包括 光学显微镜和激光衍射。
[0023] 各载体15可具有由可降解材料形成的载体主体17。例如，载体主体17的机械完 整性可在碱（或碱性）的存在下（例如，pH为约8以上）可瓦解、分解或以其他方式劣化， 从而使载体主体17破裂并且有机腐蚀抑制剂20从载体15中释放。在某些实施方式中，载 体主体17可由于对载体主体17的机械损伤（例如，破裂、折断、擦伤等）而破裂。会理解 的是，各载体15的载体主体17可由不同的可降解材料形成。还会理解的是，一旦载体主体 17降解，有机腐蚀抑制剂20可释放到与载体15相邻的环境中。
[0024] 包含在碱性条件下瓦解或由于机械损伤而破裂的载体主体17的载体15是本领域 中通常已知的。正是碱性条件与交联剂的官能团的相互作用引起载体主体17在碱性条件 下瓦解或分解。作为另外的选择，可通过机械方式而释放有机腐蚀抑制剂20,例如通过对腐 蚀抑制组合物10中的载体15的载体主体17或对施加有腐蚀抑制组合物10的涂层进行摩 擦或施加压力。
[0025] 碱性条件通常在金属或金属合金中存在腐蚀时形成，例如，碱性条件常邻近腐蚀 引起的凹坑或缝隙等形成。例如，当在钢上施加盐水滴时，可发生阳极反应而产生锈点，并 可发生阴极反应（在水存在下的氧的还原反应）而产生碱性条件。因此，当含有腐蚀抑制 组合物10的涂料涂布于金属基体时，如果发生腐蚀，则多个载体15的载体主体17可暴露 于碱性条件（例如，碱）并在由腐蚀导致的碱性条件下瓦解或分解，从而释放有机腐蚀抑制 剂20。腐蚀可包括任何涉及金属劣化或降解的化学或电化学过程，包括点蚀、缝隙腐蚀或相 异金属腐蚀等。
[0026] 酸性条件通常在金属或金属合金中存在腐蚀时形成，例如，酸性条件通常在腐蚀 引起的凹坑或缝隙等处形成。例如，当在钢上施加盐水滴时，可发生阳极反应而产生酸性条 件，并可发生阴极反应（在水存在下的氧的还原反应）而产生碱性条件。因此，当含有腐蚀 抑制组合物10的涂料涂布于金属基体时，如果发生腐蚀，则多个载体15的载体主体17可 暴露于酸性条件并在由腐蚀导致的酸性条件下瓦解或分解，从而释放有机腐蚀抑制剂20。 腐蚀可包括任何涉及金属劣化或降解的化学或电化学过程，包括点蚀、缝隙腐蚀或相异金 属腐蚀等。在非限制性实例中，碱性和酸性可降解聚合物载体15的混合物均可使用。会理 解的是，可将相同的腐蚀抑制剂用于两种类型的载体，或者可将不同腐蚀抑制剂用于酸性 可降解载体和碱性可降解载体。
[0027] 可利用多种适当方法来形成上述的微胶囊。例如，可通过形成水包油（例 如，甲苯、植物油）乳液来形成微胶囊。可在乳液中添加表面活性剂，例如黄原胶、 Attagel40(获自EngelhardCorpor