一種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料添加劑技術(shù)，具體涉及納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶用防腐涂料由于在腐蝕性很強的海洋環(huán)境中服役，對涂層的耐腐蝕性能要求很高，單一的防腐涂料在防腐性能方面還有待提高，故需要在涂料中添加腐蝕抑制劑以提高涂料的防腐性能。通常，腐蝕抑制劑直接加入到防腐涂料中，但這種情況下腐蝕抑制劑在使用過程中容易流失，從而降低了腐蝕抑制劑的效能。本發(fā)明提供了一種腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)，通過該負載結(jié)構(gòu)實現(xiàn)腐蝕抑制劑的負載，不僅負載量大，且在涂料中可選擇性釋放，有效減少了腐蝕抑制劑的流失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)制備方法。
[0004]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]提供一種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟:
[0006](1)在500r/min和30°C的攪拌條件下，將1質(zhì)量份硅丙乳液加入至10質(zhì)量份無水乙醇中混勻；再加入1質(zhì)量份去離子水攪拌混勻，用酸調(diào)節(jié)溶液的pH值在2?3之間；繼續(xù)加入8質(zhì)量份的正硅酸甲酯，反應6小時后，將溶液升溫至沸騰并保溫24小時，得到包覆了 Si02的硅丙乳液納米結(jié)構(gòu)顆粒；將溶液經(jīng)濾紙過濾，并用去離子水反復清洗固體顆粒3次；在100°C下干燥lh后，放入500°C烘箱中保溫3h，得到Si02納米空心球；
[0007](2)將1質(zhì)量份的Si02納米空心球加入至10質(zhì)量份的質(zhì)量濃度為5%的苯丙三氮唑水溶液中，升溫至70°C后攪拌5h ;過濾出溶液中的Si02納米空心球，用去離子水清洗3次，得到負載了腐蝕抑制劑的Si02納米空心球；
[0008](3)配制質(zhì)量濃度為10 %的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液，將溶液pH值調(diào)節(jié)至3?5 ;將負載了腐蝕抑制劑的Si02納米空心球加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，攪拌5h后過濾；固體顆粒以去離子水清洗3次，在80°C下烘干2h，得到包覆了聚苯乙稀磺酸鈉的S1jft米空心球負載苯丙三氮唑結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明中，步驟(1)中所述硅丙乳液的平均粒度為80nm，分解溫度為200?300。。。
[0010]本發(fā)明中，步驟(3)中所述聚苯乙烯磺酸鈉的相對分子量為2000?3000。
[0011]本發(fā)明中，步驟(1)中所述的酸為無機酸。
[0012]本發(fā)明中，所述無機酸是鹽酸或硝酸。
[0013]與現(xiàn)有制備技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明采用中空S1jft米微球結(jié)構(gòu)負載腐蝕抑制劑苯丙三氮唑，大幅提高了腐蝕抑制劑的負載量，同時通過聚苯乙烯磺酸鈉對納米微球進行包覆。因聚苯乙烯磺酸鈉在不同pH值環(huán)境下其溶脹率不同，溶液pH值在9以上(腐蝕環(huán)境)溶脹率最大，這時腐蝕抑制劑溶出率最高，可實現(xiàn)苯丙三氮唑腐蝕抑制劑的有效使用，防止其在涂料中流失。
【具體實施方式】
[0015]以下通過實例進一步對本發(fā)明進行描述。
[0016]本發(fā)明各實施例中，所用硅丙乳液平均粒度為80nm，其分解溫度為200?300°C，可選用廣東美標化工有限公司生產(chǎn)的P007。所用酸為鹽酸、硝酸等無機酸。所用苯丙三氮唑選用南通康華化工有限公司生產(chǎn)的BTA。所用聚苯乙烯磺酸鈉，相對分子量為2000?3000，選用南京探求生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的TQPZ0013。
[0017]實施例1:
[0018]—種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)制備方法，包括如下步驟:
[0019](1)在500r/min，30°C的攪拌條件下，將1質(zhì)量份硅丙乳液加入10質(zhì)量份無水乙醇攪拌，再加入1質(zhì)量份去離子水攪拌混合，向混合溶液中加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為2，向上述溶液中加入8質(zhì)量份的正硅酸甲酯后反應6小時，然后將溶液升溫至沸騰狀態(tài)，并保溫24小時后得到包覆Si02的硅丙乳液納米結(jié)構(gòu)顆粒，將上述溶液經(jīng)濾紙過濾，并用去離子水反復清洗得到的納米結(jié)構(gòu)顆粒3次；在100°C下干燥lh后，放入500°C烘箱中保溫3h后得到Si02納米空心球。
[0020](2)將1質(zhì)量份步驟⑴的Si02m米空心球加入10質(zhì)量份、質(zhì)量濃度為5%的苯丙三氮唑水溶液中，將溶液溫度升溫至70°C，攪拌5h，過濾出溶液中的Si02納米空心球，用去離子水清洗3次得到負載了腐蝕抑制劑的；
[0021](3)配制質(zhì)量濃度為10%的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液，用鹽酸將溶液pH值調(diào)節(jié)至3 ;將步驟(2)中的負載腐蝕抑制劑的S1jfi米空心球加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中攪拌5h后過濾，用去離子水清洗3次，在80°C下烘干2h，得到包覆聚苯乙稀磺酸鈉的S1jft米空心球負載苯丙三氮唑結(jié)構(gòu)。
[0022]實施例2:
[0023]與實施例1相比，除將步驟(1)中的鹽酸改為硝酸、pH值調(diào)節(jié)至2.5，將步驟(3)中pH值調(diào)節(jié)至4之外，其余各步驟及參數(shù)均與實施例1相同。
[0024]—種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)制備方法，包括如下步驟:
[0025](1)在500r/min，30°C的攪拌條件下，將1質(zhì)量份硅丙乳液加入10質(zhì)量份無水乙醇攪拌，再加入1質(zhì)量份去離子水攪拌混合，向混合溶液中加入硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為2.5，向上述溶液中加入8質(zhì)量份的正硅酸甲酯后反應6小時，然后將溶液升溫至沸騰狀態(tài)，并保溫24小時后得到包覆Si02的硅丙乳液納米結(jié)構(gòu)顆粒，將上述溶液經(jīng)濾紙過濾，并用去離子水反復清洗得到的納米結(jié)構(gòu)顆粒3次；在100°C下干燥lh后，放入500°C烘箱中保溫3h后得到Si02納米空心球。
[0026](2)將1質(zhì)量份步驟⑴的Si02m米空心球加入10質(zhì)量份、質(zhì)量濃度為5%的苯丙三氮唑水溶液中，將溶液溫度升溫至70°C，攪拌5h，過濾出溶液中的Si02納米空心球，用去離子水清洗3次得到負載了腐蝕抑制劑的；
[0027](3)配制質(zhì)量濃度為10%的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液，用硝酸將溶液pH值調(diào)節(jié)至4 ;將步驟(2)中的負載腐蝕抑制劑的S1jfi米空心球加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中攪拌5h后過濾，用去離子水清洗3次，在80°C下烘干2h，得到包覆聚苯乙稀磺酸鈉的S1jft米空心球負載苯丙三氮唑結(jié)構(gòu)。
[0028]實施例3:
[0029]與實施例1相比，除將步驟(1)中的pH值調(diào)節(jié)至3、將步驟(3)中的pH值調(diào)節(jié)至5之外，其余各步驟及參數(shù)均與實施例1相同。
[0030]一種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)制備方法，包括如下步驟:
[0031](1)在500r/min，30°C的攪拌條件下，將1質(zhì)量份硅丙乳液加入10質(zhì)量份無水乙醇攪拌，再加入1質(zhì)量份去離子水攪拌混合，向混合溶液中加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為3，向上述溶液中加入8質(zhì)量份的正硅酸甲酯后反應6小時，然后將溶液升溫至沸騰狀態(tài)，并保溫24小時后得到包覆Si02的硅丙乳液納米結(jié)構(gòu)顆粒，將上述溶液經(jīng)濾紙過濾，并用去離子水反復清洗得到的納米結(jié)構(gòu)顆粒3次；在100°C下干燥lh后，放入500°C烘箱中保溫3h后得到Si02納米空心球。
[0032](2)將1質(zhì)量份步驟⑴的Si02m米空心球加入10質(zhì)量份、質(zhì)量濃度為5%的苯丙三氮唑水溶液中，將溶液溫度升溫至70°C，攪拌5h，過濾出溶液中的Si02納米空心球，用去離子水清洗3次得到負載了腐蝕抑制劑的；
[0033](3)配制質(zhì)量濃度為10%的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液，用鹽酸將溶液pH值調(diào)節(jié)至5 ;將步驟(2)中的負載腐蝕抑制劑的S1jfi米空心球加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中攪拌5h后過濾，用去離子水清洗3次，在80°C下烘干2h，得到包覆聚苯乙稀磺酸鈉的S1jft米空心球負載苯丙三氮卩坐結(jié)構(gòu)。
[0034]本發(fā)明制備獲得的納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)的使用方法是:將質(zhì)量份3?5份的負載腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)加入到100質(zhì)量份的市售船舶用涂料中，攪拌均勻即可使用。
【主權(quán)項】
1.一種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在500r/min和30°C的攪拌條件下，將1質(zhì)量份硅丙乳液加入至10質(zhì)量份無水乙醇中混勻；再加入1質(zhì)量份去離子水攪拌混勻，用酸調(diào)節(jié)溶液的pH值在2?3之間；繼續(xù)加入8質(zhì)量份的正硅酸甲酯，反應6小時后，將溶液升溫至沸騰狀態(tài)并保溫24小時，得到包覆了 Si02的硅丙乳液納米結(jié)構(gòu)顆粒；將溶液經(jīng)濾紙過濾，并用去離子水反復清洗固體顆粒3次；在100°C下干燥lh后，放入500°C烘箱中保溫3h，得到Si02納米空心球； (2)將1質(zhì)量份的Si02納米空心球加入至10質(zhì)量份的質(zhì)量濃度為5%的苯丙三氮唑水溶液中，升溫至70°C后攪拌5h ;過濾出溶液中的Si02納米空心球，用去離子水清洗3次，得到負載了腐蝕抑制劑的Si02納米空心球； (3)配制質(zhì)量濃度為10%的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液，將溶液pH值調(diào)節(jié)至3?5;將負載了腐蝕抑制劑的Si02納米空心球加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，攪拌5h后過濾；固體顆粒以去離子水清洗3次，在80°C下烘干2h，得到包覆了聚苯乙烯磺酸鈉的Si02納米空心球負載苯丙三氮唑結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述硅丙乳液的平均粒度為80nm，分解溫度為200?300 °C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述聚苯乙烯磺酸鈉的相對分子量為2000?3000。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的酸為無機酸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述無機酸是鹽酸或硝酸。
【專利摘要】本發(fā)明涉及涂料添加劑技術(shù)，旨在提供一種納米腐蝕抑制劑負載結(jié)構(gòu)的制備方法。該方法：硅丙乳液、無水乙醇、去離子水、正硅酸甲酯反應后，升溫至沸騰狀態(tài)并保溫；將溶液過濾、清洗后，干燥、烘干；得到的SiO2納米空心球加至苯丙三氮唑水溶液中，升溫后攪拌；過濾、清洗；將得到的負載了腐蝕抑制劑的SiO2納米空心球加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，攪拌、過濾、清洗、烘干，得到包覆了聚苯乙烯磺酸鈉的SiO2納米空心球負載苯丙三氮唑結(jié)構(gòu)。本發(fā)明大幅提高了腐蝕抑制劑的負載量，同時通過聚苯乙烯磺酸鈉對納米微球進行包覆。因聚苯乙烯磺酸鈉在pH值在9以上溶脹率最大，這時腐蝕抑制劑溶出率最高，可實現(xiàn)苯丙三氮唑腐蝕抑制劑的有效使用，防止其在涂料中流失。
【IPC分類】C09D7/12, B01J13/02, B01J13/12
【公開號】CN105363395
【申請?zhí)枴緾N201510815202
【發(fā)明人】吳春春, 張玲潔, 楊輝, 張繼, 沈濤
【申請人】浙江大學自貢創(chuàng)新中心
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月21日