[发明专利]聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8复合防腐蚀涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架‑8复合防腐蚀涂料及其制备方法，属于防腐蚀涂层技术领域。植酸锌既是制备沸石咪唑酯骨架‑8的锌源，又是缓蚀剂。利用沸石咪唑酯骨架‑8的填充作用与植酸锌的自修复作用协同提高聚丙烯酸酯涂层的防腐蚀性能。植酸锌@沸石咪唑酯骨架‑8纳米粒子的微小尺寸可以填充聚丙烯酸酯涂层的缺陷，提高涂层的阻隔屏蔽效果；当腐蚀发生时，受周围腐蚀性介质的刺激，植酸锌@沸石咪唑酯骨架‑8纳米粒子裂解释放出植酸锌与2‑甲基咪唑，使其在受损区域参与反应并形成一层致密的保护膜，从而抑制金属的进一步腐蚀。

技术领域

本发明属于防腐蚀涂层技术领域，涉及一种聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8复合防腐蚀涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，金属腐蚀给各行业的发展带来了巨大的危害和经济损失，同时也给自然环境带来了严重的污染，因此，缓解、阻止以及预防金属腐蚀是金属行业的当务之急。现有技术中，有机聚合物涂层由于具有效率高、成本低、易操作等优势成为最常见的防腐蚀方法。通常，利用其在金属表面形成的保护层来阻隔腐蚀性介质的扩散，达到防腐蚀的目的。但是有机聚合物涂层在固化的过程中不可避免的会产生一些缺陷，腐蚀性介质会通过这些缺陷渗透到涂层内部，导致涂层的防腐蚀性能降低。

为了克服这一缺点，现有研究中通常是将无机纳米材料或缓蚀剂引入有机聚合物涂层中。沸石咪唑酯骨架-8是由锌离子与2-甲基咪唑配位形成的一类多孔晶体材料，因具有高比表面积、尺寸可控、孔径可调等优势而被广泛应用于金属防腐蚀领域。将沸石咪唑酯骨架-8作为填料引入有机聚合物中，利用其纳米尺寸来封闭涂层缺陷，提高涂层的阻隔屏蔽效果。但是这种材料由于缺乏自修复功能，不能为金属基材提供长久的保护。而向有机聚合物中直接添加缓蚀剂会导致缓蚀剂过早失活，不能充分发挥其作用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，聚丙烯酸酯涂层在固化过程中容易产生缺陷，导致防腐蚀性能下降的缺点，提供一种聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8复合防腐蚀涂料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8复合防腐蚀涂料，涂料由植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8纳米粒子、有机溶剂和聚丙烯酸酯乳液组成，且植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8纳米粒子、有机溶剂、聚丙烯酸酯乳液的质量比为(0.067～0.125)：(7.5～14)：(15～28)。

优选地，植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8纳米粒子的结构为菱形十二面体结构，粒径为100～250nm。

一种所述聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8复合防腐蚀涂料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)配制植酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液；

步骤2)将植酸锌溶液滴加至2-甲基咪唑溶液中，反应后，依次进行洗涤和干燥，得到植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8纳米粒子；

步骤3)将植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8纳米粒子配制植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8溶液，并将植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8溶液与聚丙烯酸酯乳液混合，反应后，得到聚丙烯酸酯/植酸锌@沸石咪唑酯骨架-8复合防腐蚀涂料。

优选地，步骤1)中，

植酸锌溶液的溶剂为去离子水；植酸锌溶液中，植酸锌与去离子水的质量比为(0.12～0.30)：(4～12)；

2-甲基咪唑溶液的溶剂为去离子水；2-甲基咪唑溶液中，2-甲基咪唑与去离子水的质量比为(1.6～3.0)：(50～65)。

优选地，步骤2)中，植酸锌溶液滴加至2-甲基咪唑溶液中，植酸锌与2-甲基咪唑的质量比为(0.12～0.30)：(1.6～3.0)；

滴加时间为0.5～1.0h。