一种自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料及其合成方法与流程

本发明涉及水凝胶制备技术领域，具体地说是一种自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料及其合成方法。

背景技术：

防腐涂料因具有操作简单、性价比高等优点被广泛应用于金属腐蚀防护领域。目前市场上现有涂层通常具有较大毒性，并且容易因外界因素损伤或者因环境条件改变而产生细小裂纹，造成涂层的失效。因此，环境友好型的自修复涂料越来越受到各界的重视。如何在保证环境友好的同时，对同一裂纹位点的涂层进行多次重复修复以提升涂层的防腐蚀性能，成为众多团队的研究重点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料及其合成方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料，涂料由A组份和B组份按质量比为m(A)：m(B)＝1:0.5-2的比例混合；所述A组份为载体材料和黏合剂；B组份壳聚糖和缓蚀剂。

所述A组份为载体材料和黏合剂按质量比为m(载体材料)：m(黏合剂)＝1-5:1的比例混合；

所述B组份壳聚糖和缓蚀剂按质量比m(壳聚糖)：m(缓蚀剂)＝5-10:1的比例混合。

所述将A组份和B组份按比例混合后溶于去离子水中获得涂料溶液，其中，涂料溶液中溶质含量为3wt％-10wt％。

所述载体为聚谷氨酸、聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸中一种或几种；黏合剂为海藻酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素中一种或几种；缓蚀剂选择噻唑类缓蚀剂。

一种自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料的合成方法，将A组份和B组份按质量比为m(A)：m(B)＝1:0.5-2的比例混合；所述A组份为载体材料和黏合剂；B组份壳聚糖和缓蚀剂。

进一步的说：

(1)配置A组份：将载体材料和黏合剂混合，室温下搅拌使溶液混合均匀；

(2)配置B组份：将壳聚糖和缓蚀剂混合，在室温下搅拌充分混合，得到B组份；

(3)将A、B组份按比例进行混合，加入去离子水，室温机械搅拌均匀，即得自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料。

所述载体为聚谷氨酸、聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸中一种或几种；黏合剂为海藻酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素中一种或几种；缓蚀剂选择噻唑类缓蚀剂。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

(1)本发明利用壳聚糖水凝胶中共价键的动态变化，在同一位点多次重复修复裂纹，并可修复较大尺寸裂缝，有效避免传统涂层因表面裂纹产生的腐蚀作用。

(2)本发明利用选择壳聚糖水凝胶为基体，制备过程无毒无害，达到了绿色环保的目的。

(3)本发明制备的水凝胶涂层有良好的吸水性和稳定性，使用噻唑类缓蚀剂对其进行改性，提升涂层的耐腐蚀性能和耐久性。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的涂覆水凝胶防腐涂料的电极与未涂覆水凝胶防腐涂料的电极相比阻抗图。

图2为本发明实施例2提供的涂覆水凝胶防腐涂料的电极与未涂覆水凝胶防腐涂料的电极相比阻抗图。

图3为本发明实施例1提供的涂覆水凝胶防腐涂料的电极与未涂覆水凝胶防腐涂料的电极相比阻抗图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不应用来限制本发明的范围。

本发明用缓蚀剂对壳聚糖水凝胶基体进行改性，改善水凝胶涂层的防腐蚀性能，得到具有防腐蚀性能的环境友好型凝胶涂层。本发明所得的水凝胶防腐涂层绿色环保，对环境无毒无害，具有优异的自修复性能，能快速高效修复较大尺寸裂缝，达到腐蚀防护的效果。

实施例1

自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料，由A组份、B组分制备而成；

具体步骤如下：

(1)配置A组份：将1.50g聚谷氨酸、0.80g聚乙烯醇与20g去离子水混合，室温下搅拌45分钟，使溶液混合均匀；

(2)配置B组份：将1.00g壳聚糖、0.10g 1,2,4-三氮唑与10g去离子水混合，在室温下搅拌30分钟，充分混合，得到B组份；

(3)将A、B组份按质量比1:1混合，室温机械搅拌均匀，即得自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料。

对上述获得环境友好型自修复水凝胶防腐涂料进行性能测试：

将上述水凝胶防腐涂料涂覆在Q235钢电极表面，而后浸泡在模拟海水中，同时采用未涂覆水凝胶防腐涂料的电极作为对照(参见图1)。由图1可见涂覆水凝胶防腐涂料的电极与未涂覆水凝胶防腐涂料的电极相比阻抗明显增大。

实施例2

自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料，由A组份、B组分制备而成；

具体步骤如下：

(1)配置A组份：将0.80g聚谷氨酸、0.80g聚氰基丙烯酸烷酯，1.20g海藻酸与25g去离子水混合，室温下搅拌45分钟，使溶液混合均匀；

(2)配置B组份：将2.00g壳聚糖、0.150g 2-巯基苯并噻唑与15g去离子水混合，在室温下搅拌30分钟，充分混合，得到B组份；

(3)将A、B组份按质量比1:1混合，室温机械搅拌均匀，即得自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料。

对上述获得环境友好型自修复水凝胶防腐涂料进行性能测试：

将上述水凝胶防腐涂料涂覆在Q235钢电极表面，而后浸泡在模拟海水中，同时采用未涂覆水凝胶防腐涂料的电极作为对照(参见图2)。

由图2可见涂覆水凝胶防腐涂料的电极与未涂覆水凝胶防腐涂料的电极相比阻抗明显增大。

实施例3

自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料，由A组份、B组分制备而成；

具体步骤如下：

(1)配置A组份：将2.50g聚乳酸、0.80g羧甲基纤维素、0.80g聚乙烯醇与30g去离子水混合，室温下搅拌45分钟，使溶液混合均匀；

(2)配置B组份：将1.00g壳聚糖、0.10g二硫化二苯并噻唑与15g去离子水混合，在室温下搅拌30分钟，充分混合，得到B组份；

(3)将A、B组份按质量比1:1.5混合，室温机械搅拌均匀，即得自修复壳聚糖水凝胶防腐涂料。

对上述获得环境友好型自修复水凝胶防腐涂料进行性能测试：

将上述水凝胶防腐涂料涂覆在Q235钢电极表面，而后浸泡在模拟海水中，同时采用未涂覆水凝胶防腐涂料的电极作为对照(参见图3)。由图3可见涂覆水凝胶防腐涂料的电极与未涂覆水凝胶防腐涂料的电极相比阻抗明显增大。