无机防腐微胶囊的制备及其性能研究文献综述
2020-04-14 21:33:37
目前,金属在汽车,家用电器,重型建筑,海洋船舶和化工等领域的应用颇为广泛,但是金属易和空气中的水和氧气发生作用产生腐蚀。金属的腐蚀不仅会造成工业事故和自然资源的消耗,严重的腐蚀还会引发灾难事故,环境污染,危及生命财产安全,甚至影响国家安全。目前国内外的防腐措施有以下几个:金属表面改性、电化学保护法、涂层保护法、加入缓蚀剂。
随着环保压力的增大,水性防腐涂料的开发也越来越受到重视。丙烯酸防腐涂料具有优良的环保性和良好的耐热性以及耐腐蚀性,但由于自身结构的限制在实际应用中仍存在一些不足之处。为了更大幅度地提高丙烯酸酯涂料的防腐蚀性能,可以在丙烯酸涂料中加入缓蚀剂,合理调整制备工艺使涂料的防腐蚀性能得到大幅度的提升,同时降低成本。
缓蚀剂是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境介质中时可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。然而,由于缓蚀剂许多自身无法克服的问题,如环境污染、毒性高、药效短、配伍性差和环境条件下自身的降解与失效等,这不仅极大的限制了缓蚀剂应用的普遍性,而且其缓蚀特性还不能得到充分发挥。通过一定的工艺条件,将其制备成微型胶囊,将可有效克服不足,并使其具有许多优点:一防止缓蚀剂在腐蚀环境中失活,提高其有效利用率,延长其的有效期限;二提高防锈剂的稳定性;三可有效掩盖化学药剂的不良气味,使用更安全可靠;四使液体药剂可通过一定的载体固化,便于储藏和运输,并可应用到各种防腐涂层、塑料的抗氧化等。
微胶囊技术是近30年来发展起来的新工艺,通称微型包囊术,简称微囊化。系利用天然或合成的高分子材料(统称为囊材)作为囊膜壁壳,将固态药剂或液态药剂(统称为囊心物)包裹而成药库型微型胶囊,简称微囊。也可使药剂溶解或分散在高分子材料基质中,形成基质型微小球状实体的固体骨架物称微球。
1954年,Green和Shleicher 首先将此技术应用于制造压敏式无炭复写纸[1]。此后,微胶囊技术逐渐发展到众多领域,德国的Kranz, Helmut W将微胶囊技术应用于含有活性氧的漂白剂和洗涤剂[2],Yoshimoto,Masahiro成功研究出了一种可以用于农业化学品、化妆品的微胶囊制备工艺[3]。美国Mosier,Benjamin通过乳胶体的凝聚作用制备微胶囊也取得了成功[4]。医学领域的工作者们也对高分子微胶囊的药物释放体系、制备微胶囊的高分子材料和微胶囊的制备方法进行了初步的探讨。
含有缓蚀剂的防腐微胶囊由于含有许多传统药剂无法比拟的优点和良好的应用前景,目前已经开始受到重视。 Tamai, Ya-Suo等发现将易挥发的缓蚀剂制成微胶囊可以在相对高温环境中延长发挥效率的时间[5]。也有研究发现可将含有缓蚀剂的微胶囊制成具有抑制腐蚀、硬度好和有自修复能力的金属涂层。缓蚀剂微胶囊也可以用于电镀涂层。Ransome,JohnG研究发现缓蚀剂和颜料用聚甲基丙烯酸酯密封制成胶囊后,由于Zn微粒或ZnCrO4微粒可以很好的分散在聚甲基丙烯酸酯中,由此制得的保护性的电镀层,并提高其抗腐蚀性能[6]。但相关的研究,国内才刚刚起步。
本文主要对无机防腐微胶囊的制备以及性能的研究,通过表面活性剂将缓蚀剂和无机纳米粒子连接,得到包覆缓蚀剂的微胶囊。然后将微胶囊和丙烯酸酯类物质进行复配,并对产物进行各项性能的测试。
由于缓蚀剂微胶囊可以调整缓蚀剂的释放时间,减少人工操作费用,延长药剂的使用期限,还可以合理调整使用量并可以降低或消除其给环境造成的副作用,也可以使缓蚀剂的贮存稳定性大大提高,可以与许多添加剂复配从而扩大缓蚀剂的应用范围等等。这样,它可以应用到许多工业领域。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}基本内容:
①以缓蚀剂为芯材,无机纳米粒子为壁材合成微胶囊。