[发明专利]一种自修复环氧树脂涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种自修复环氧树脂涂料，其特征在于，涂料溶质由经过氨基化改性的环氧树脂、与碳化二亚胺反应得到的海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体两个成分组成；

氨基化改性的环氧树脂和海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体的质量比为1:0.5~1，涂料溶剂为乙酸乙酯和水，溶剂与溶质的质量比为1:1~1.5；

海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体的制备步骤如下：

1）制备海藻酸钙基微胶囊：在室温下，将3克桐油与0.3克OP-10乳化剂加入260毫升去离子水中，在6000转/分钟转速下，用组织捣碎机对其进行乳化30分钟，形成稳定初乳溶液后，用滴管取出20毫升到烧杯中，并加入浓度为1%的海藻酸钠溶液20毫升，在100转/分钟转速下，用磁力搅拌器搅拌20分钟后，缓慢滴加浓度为3%的氯化钙溶液2.5毫升，同时继续搅拌，反应5分钟后，将反应产物冻干后得到；

2）将步骤1）中得到的海藻酸钙基微胶囊与碳化二亚胺按照1:0.5-1:1.5比例混合，在200 mL水中反应5-10分钟生成海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体溶液。

2.根据权利要求1所述的自修复环氧树脂涂料，其特征在于，经过氨基化改性的环氧树脂通过以下步骤制备得到：

（1）2,2-二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯和环氧树脂在以丙酮为溶剂、以二月桂酸二丁基锡为催化剂组成的体系中回流反应，反应完成后去除溶剂得到表面接枝羟基的环氧树脂；

（2）将步骤（1）获得的表面接枝羟基的环氧树脂与聚己内酯水解产物反应生成表面修饰有羧基的环氧树脂；

（3）表面修饰有羧基的环氧树脂与氨基聚乙二醇羟基反应得到氨基化改性的环氧树脂的水溶液；

步骤（1）中2,2-二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯和环氧树脂的质量比为1:（0.5-1）:1.5；

步骤（2）中聚己内酯水解产物由聚己内酯水溶液加热至30℃反应得到；

步骤（3）中氨基聚乙二醇羟基与表面修饰有羧基的环氧树脂的质量比为1:（0.5-2）。

3.如权利要求1所述的自修复环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：

1）制备海藻酸钙基微胶囊；

2）将步骤1）中得到的海藻酸钙基微胶囊与碳化二亚胺按照1:0.5-1.5质量比例混合，在200 mL水中反应5-10分钟生成海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体溶液；

3）制备表面接枝羟基的环氧树脂；

4）将步骤3）获得的表面接枝羟基的环氧树脂与聚己内酯水解产物反应生成表面修饰有羧基的环氧树脂；聚己内酯水解产物由聚己内酯水溶液加热至30℃反应得到；

5）表面修饰有羧基的环氧树脂与氨基聚乙二醇羟基反应得到氨基化改性的环氧树脂的水溶液；氨基聚乙二醇羟基与表面修饰有羧基的环氧树脂的质量比为1:（0.5-2）；

6）将海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体溶液和氨基化改性的环氧树脂的水溶液通过乙酸乙酯分散后反应生成形成酰胺键，得到自修复的环氧树脂涂料；氨基化改性的环氧树脂和海藻酸钙基微胶囊O-酰基异脲中间体的质量比为1:0.5~1。

4.根据权利要求3所述的自修复环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，1）制备海藻酸钙基微胶囊的具体方法如下：

在室温下，将3克桐油与0.3克OP-10乳化剂加入260毫升去离子水中，在6000转/分钟转速下，用组织捣碎机对其进行乳化30分钟，形成稳定初乳溶液后，用滴管取出20毫升到烧杯中，并加入浓度为1%的海藻酸钠溶液20毫升，在100转/分钟转速下，用磁力搅拌器搅拌20分钟后，缓慢滴加浓度为3%的氯化钙溶液2.5毫升，同时继续搅拌，反应5分钟后，将反应产物冻干后得到。

5.根据权利要求3所述的自修复环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，3）制备表面接枝羟基的环氧树脂的具体方法如下：

2,2-二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯和环氧树脂在以丙酮为溶剂、以二月桂酸二丁基锡为催化剂组成的体系中回流反应，反应完成后去除溶剂得到表面接枝羟基的环氧树脂；2,2-二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯和环氧树脂的质量比为1:（0.5-1）:1.5。