data-full-width-responsive="true"> 微胶囊在自愈合防腐蚀涂料中的应用研究姜美佳1，沈辰中1，周米米1，汪盛藻1，林 安2(1叶氏化工研发(上海)有限公司，上海 201203；2武汉大学资源与环境科学学院，武汉 430079)0 前 言据估计，全球每年因为腐蚀造成的经济损失达上千亿美元，因此金属材料的腐蚀与防护一直是人们研究的重点。在防腐蚀领域中，涂料的使用历史悠久、应用广泛，是金属材料特别是黑色金属材料防腐蚀的主力手段。然而，一般的涂层在使用过程中难免遭遇意外机械损伤，或者在使用一段时间后因多方面原因出现微裂纹。金属防护层的这些受创部位如果任其暴露在腐蚀环境中而不及时修复，必将引起金属材料的局部腐蚀、扩蚀直至影响到整体材料的继续使用。为了解决上述问题，人们设想：将含有修复剂的微胶囊作为防腐涂料的一种组分，使得防腐涂料在受到损伤时能够自愈合，那么这类被赋予了智能功能的防腐涂料必将大大延长金属基材的寿命。Suryanarayana、Samadzadeh等分别采用一步法制备了用脲醛树脂包裹半干性、干性油的微胶囊用于涂料的自愈合，制备的微胶囊粒径约在40～400m，并且将制备的微胶囊加入涂料中，对涂膜的耐腐蚀都有一定的帮助，但效果不明显。Yang等利用界面聚合制备了应用于防腐蚀涂料的聚氨酯包覆异氰酸酯单体的微胶囊，并对微胶囊在涂料中的防腐蚀作用做了进一步探讨，但微胶囊产率和贮存稳定性都存在一定的问题需要解决。Eunjoo等利用界面聚合方法制备了包覆缓蚀剂的微胶囊，应用效果较好，但还处在试验室研究阶段。目前国内对包覆缓蚀剂的微胶囊研究较少，还未见其具体应用报道。从2012年起，叶氏化工研发(上海)有限公司和武汉大学组建研发团队，开展微胶囊在涂料中应用的研究工作，经共同努力已成功制备PMF包裹自干型成膜物质的微胶囊[8]，并对其制备工艺进行了详尽的阐述。为使微胶囊自愈合功能对各类涂层防腐蚀性能的改善得到进一步的提升，研发小组在上述工作的基础上对修复剂的品种及组成进行了多方研究，成功发现自干型成膜物质＋缓蚀剂作为一种复合型修复剂具有良好的协同作用。本文重点介绍这类复合型修复剂的添加对各类涂层防腐蚀性能的影响，同时也验证了微胶囊技术在智能型防腐蚀涂料领域良好的应用前景。1 试验部分11 试验原料三聚氰胺、柠檬酸：分析纯，上海豪申化学试剂有限公司；甲醛、三乙醇胺、氢氧化钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、Span 80、Tween 80：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；SMA：工业级，上海兆成科技发展有限公司；去离子水：自制；咪唑啉：工业级，秦皇岛胜利化工有限公司；十二烯基丁二酸半酯(T747)、十二烯基丁二酸(T746)：工业级，江阴市明迪特种油剂有限公司；环氧磷酸锌底漆ZGH-206：紫荆花制漆(成都)有限公司；单组分环氧酯铁红底漆：上海漆盟化工有限公司。12 微胶囊的主要制备工艺过程三聚氰胺-甲醛预聚物的制备：将三聚氰胺和甲醛按照一定的物质的量比加入反应瓶中，加入一定量的水，并调节pH值呈弱碱性，升温至70～80 ℃，保温，得到澄清透明的预聚物溶液。囊芯分散液的制备：先将一定量的水和乳化剂混合搅拌均匀，然后缓慢加入囊芯的混合液，高速分散到合适的粒径。微胶囊的制备：将上述所制备的三聚氰胺-甲醛预聚物缓缓加入囊芯分散液中，在搅拌的条件下缓慢调节pH值至弱酸性，并缓慢升高至合适的温度，恒温反应。后处理阶段：反应结束后，降温并调pH值至中性，抽滤、洗涤，干燥后即得白色粉末状微胶囊。13 样板的制备(1)底材前处理：水洗400目砂纸打磨1 000目砂纸打磨水洗乙醇擦洗(2遍)。(2)涂膜的制备：准确称量处理好的微胶囊，然后在搅拌条件下将其缓慢加入成品涂料中，直至分散均匀，将其涂抹在处理好的底材上，并按成品涂料的要求养护干燥。14 测试与表征(1)样板的处理：将养护好的样板封底、封边；然后在样板中间呈60角划叉，养护。(2)耐中性盐雾测试：将样板按顺序呈60角倾斜排列在广州标格达的盐雾腐蚀试验箱中，将含有氯化钠(5%05%)、pH值为65～72的盐水通过喷雾装置进行喷雾，让盐雾沉降到待测试验件上，经过一定时间观察其划痕处腐蚀状态。试验箱的温度要求在(352) ℃，湿度大于95%，降雾量为1～2 mL/(h cm2)，喷嘴压力为785～1373 kPa。(3)腐蚀评价标准：用肉眼观察划痕处腐蚀蔓延的宽度来衡量腐蚀程度，具体见表 1。
