本發(fā)明屬于海洋用腐蝕防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自修復(fù)性能的水性海洋防腐漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
海洋環(huán)境是非常嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，海洋船舶及海洋工程設(shè)施的幾乎所有部位都需要進(jìn)行腐蝕防護(hù)，我國海洋遼闊，海岸線長，資源豐富，港口眾多，對海洋資源的開發(fā)和利用越來越深入。面臨的海洋防腐問題也逐漸增多，有效的防腐保護(hù)對海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越重要的作用。海洋及海岸設(shè)施長期處于惡劣的海洋環(huán)境腐蝕之中，對配套的保護(hù)材料要求很高，傳統(tǒng)的防腐涂料以及熱噴鋁、鋅技術(shù)很難滿足使用要求。雖然熱噴鋅、鋁有很好的防腐效果，但其復(fù)雜的施工工藝，對底材的苛刻要求以及污染環(huán)境等問題日益激發(fā)了人們的創(chuàng)新意識，希望找到一種更方便、快捷/安全、持久的防護(hù)技術(shù)。
在海洋防腐涂料研究中，多以溶劑型涂料為主，通過在基底上形成一層保護(hù)膜而避免基底與腐蝕性介質(zhì)的直接接觸而達(dá)到防腐的目的。然而，現(xiàn)今使用的大部分涂料通常是以有機(jī)試劑為溶劑，在使用過程中有機(jī)溶劑的釋放會產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，這些有毒物質(zhì)進(jìn)入海洋中會污染海洋環(huán)境，破壞海洋資源，危害人類健康。因此，發(fā)展環(huán)保型的水性防腐涂料，對海洋防腐保護(hù)環(huán)境有重要的意義。
現(xiàn)在市面上的水性防腐涂料，在使用過程中面臨著一次性使用的難題，即當(dāng)防腐蝕涂層破裂之后，在破裂處腐蝕便會發(fā)生，涂層將不能繼續(xù)發(fā)揮防腐蝕能力，而且微小的縫隙會加速腐蝕。因此，提高防腐蝕涂層的使用壽命，增強(qiáng)涂層的耐腐蝕性能是現(xiàn)在防腐涂料研究的焦點。作為最新發(fā)展的一種技術(shù)手段，將微膠囊自修復(fù)技術(shù)應(yīng)用于防腐蝕涂料可以有效的解決這一問題。
而現(xiàn)有技術(shù)的微膠囊因負(fù)載的試劑的不同而起到的防腐效果有效，且防腐涂層或涂料因為材料配比的不同造成活性成分降低，防腐持久度下降，以及制備過程過于復(fù)雜或簡單，不能持久保持良好的防腐效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的水性海洋防腐漆采用了微膠囊結(jié)構(gòu)，采用高分子材料形式的多孔微球負(fù)載水中膠粘劑，并選用粒徑合適的微膠囊，選用特定的原料配比，原料中添加了改性膨潤土、改性凹凸棒土，改善了原材料的優(yōu)良性能，同時增加了產(chǎn)品的耐腐蝕性和耐熱性，而且本發(fā)明制備方法簡單，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
一種具有自修復(fù)性能的水性海洋防腐漆，其特征在于，按重量份包括下列原料：
耐腐蝕樹脂50-70份，
微膠囊10-30份，
稀釋劑5-10份，
增稠劑1-10份，
其中所述微膠囊由囊材和芯材制成，所述囊材為高分子材料的多孔微球，所述芯材為具有自修復(fù)功能的水中膠粘劑，所述微膠囊的粒徑為5-20微米，所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或者幾種，與改性膨潤土、改性凹凸棒土中的一種或者兩種的組合。
本發(fā)明所述的防腐漆，進(jìn)一步還在于，所述的稀釋劑為乙酸乙酯、丙二醇、醋酸、醋酸丁酯中的任意一種。
本發(fā)明所述的防腐漆，進(jìn)一步還在于，所述的耐腐蝕樹脂為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂中的任意一種。
一種加工上述水性海洋防腐漆的制備方法，包括以下步驟：
1)用相分離法制備高分子材料的多孔微球負(fù)載水中膠粘劑的微膠囊；
2)將微膠囊和耐腐蝕樹脂混合，以800-1200轉(zhuǎn)/分鐘下持續(xù)攪拌30-45分鐘；以3℃/min的升溫速度升溫至60℃，回流0.5小時，降溫至50℃，保溫1-3小時；
3)再加入稀釋劑，在40℃溫度下，持續(xù)攪拌80-90分鐘，然后靜置，在室溫下自然降溫2小時；
5)最后加入增稠劑，震蕩混合30分鐘，再在25℃下持續(xù)攪拌24個小時，然后靜置5小時得到最終的水性海洋防腐漆。
經(jīng)過無數(shù)次試驗和制備，總結(jié)出上述合適的生產(chǎn)加工流程和方法，生產(chǎn)得到的水性海洋防腐漆的防腐效果良好且持久度好，產(chǎn)品的耐熱性等各種性能優(yōu)良。
本發(fā)明的具有自修復(fù)性能的水性海洋防腐漆，通過多次試驗研究和實際測試，優(yōu)選了特定粒徑和負(fù)載劑的微膠囊，選取了防腐效果很好的特定成分配比的原料，能夠獲得的防腐漆活性成分很高，自修復(fù)性能越好，能夠起到很好的防腐作用，且原料中添加了改性膨潤土、改性凹凸棒土，改善了原材料的優(yōu)良性能，同時增加了產(chǎn)品的耐腐蝕性和耐熱性。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例1
一種具有自修復(fù)性能的水性海洋防腐漆，按重量份包括下列原料：環(huán)氧樹脂70份，微膠囊30份，醋酸丁酯5份，增稠劑8份，其中微膠囊由囊材和芯材制成，所述囊材為高分子材料的多孔微球，芯材為具有自修復(fù)功能的水中膠粘劑，微膠囊的粒徑為15微米，增稠劑為鄰苯二甲酸二丁酯和改性凹凸棒土。
制備方法為：
1)用相分離法制備高分子材料的多孔微球負(fù)載水中膠粘劑的微膠囊；
2)將微膠囊和環(huán)氧樹脂混合，以800-1200轉(zhuǎn)/分鐘下持續(xù)攪拌30-45分鐘；以3℃/min的升溫速度升溫至60℃，回流0.5小時，降溫至50℃，保溫1-3小時；
3)再加入醋酸丁酯，在40℃溫度下，持續(xù)攪拌80分鐘，然后靜置，在室溫下自然降溫2小時；
5)最后加入鄰苯二甲酸二丁酯和改性凹凸棒土，震蕩混合30分鐘，再在25℃下持續(xù)攪拌24個小時，然后靜置5小時得到最終的水性海洋防腐漆。
實施例2
一種具有自修復(fù)性能的水性海洋防腐漆，按重量份包括下列原料：丙烯酸樹脂60份，微膠囊25份，乙酸乙酯8份，增稠劑5份，其中微膠囊由囊材和芯材制成，所述囊材為高分子材料的多孔微球，芯材為具有自修復(fù)功能的水中膠粘劑，微膠囊的粒徑為10微米，增稠劑為羧甲基纖維素和改性膨潤土。
一種加工上述水性海洋防腐漆的制備方法，包括以下步驟：
1)用相分離法制備高分子材料的多孔微球負(fù)載水中膠粘劑的微膠囊；
2)將微膠囊和丙烯酸樹脂混合，以800-1200轉(zhuǎn)/分鐘下持續(xù)攪拌30-45分鐘；以3℃/min的升溫速度升溫至60℃，回流0.5小時，降溫至50℃，保溫1-3小時；
3)再加入乙酸乙酯，在40℃溫度下，持續(xù)攪拌90分鐘，然后靜置，在室溫下自然降溫2小時；
5)最后加入羧甲基纖維素和改性膨潤土，震蕩混合30分鐘，再在25℃下持續(xù)攪拌24個小時，然后靜置5小時得到最終的水性海洋防腐漆。
進(jìn)行了大量實驗結(jié)果表明，經(jīng)過同樣的三個月左右的時間后，相對于其他混合比例和現(xiàn)有技術(shù)的防腐漆，
本技術(shù)：
的混合比例得到的防腐漆的防腐效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的防腐漆，具有更好的防腐自修復(fù)效果。
當(dāng)然，本發(fā)明還可以有多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的公開做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。