1.一种分级响应自预警防腐涂层的制备方法,其特征在于,所述分级响应自预警防腐涂层由负载双重显色物质的复合微胶囊和聚合物树脂组成,所述复合微胶囊由聚合物胶囊和负载腐蚀响应剂的介孔二氧化硅组成,所述聚合物胶囊包括壳层和由壳层包覆的结晶紫内酯,应用于钢铁及镁合金材料的腐蚀防护;
制备方法包括以下步骤:
S1、将所述壳层的材料与结晶紫内酯按质量比为2:1~10:1共同溶解于二氯甲烷中,搅拌均匀后加入浓度为1mg/mL~3mg/mL的十二烷基苯磺酸钠溶液,在温度为30℃~40℃条件下搅拌10h~30h,以6000r/min~8000r/min的速度离心6min~10min,得包覆结晶紫内酯的聚合物胶囊;
S2、将腐蚀响应剂与介孔二氧化硅按质量比为1:1~5:1共同溶解于乙醇溶液中,在真空度为‑0.1MPa的烘箱中保压1h~3h,之后于常温常压下机械搅拌5h~10h,经离心获得负载腐蚀响应剂的介孔二氧化硅;
S3、将包覆结晶紫内酯的聚合物胶囊与负载腐蚀响应剂的介孔二氧化硅按质量比为1:
2~1:10分散于十二烷基苯磺酸钠溶液中,经搅拌、离心得到负载双重显色物质的复合微胶囊;
S4、将复合微胶囊添加到聚合物树脂中混合均匀,涂覆在钢铁或镁合金材料表面,于50℃~80℃烘箱中固化15h~30h,获得分级响应自预警防腐涂层;
在涂层表面破损区域,复合微胶囊破裂释放结晶紫内酯与介孔二氧化硅发生显色反应,指示涂层表面损伤;当表面损伤引发金属界面腐蚀后,介孔二氧化硅中腐蚀响应剂将产生明显的颜色变化,预警腐蚀的发生,实现涂层损伤的分级响应自预警。
2.根据权利要求1所述的分级响应自预警防腐涂层的制备方法,其特征在于,所述复合微胶囊在聚合物树脂中的质量分数为1.5%~15%。
3.根据权利要求2所述的分级响应自预警防腐涂层的制备方法,其特征在于,所述复合微胶囊的直径是2μm~15μm,所述聚合物胶囊中的结晶紫内酯的质量分数为10%~30%,所述介孔二氧化硅中的腐蚀响应剂的负载率为5%~25%。
4.根据权利要求3所述的分级响应自预警防腐涂层的制备方法,其特征在于,所述壳层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酯、聚苯乙烯、壳聚糖和乙基纤维素中的一种或任意两种。
5.根据权利要求4所述的分级响应自预警防腐涂层的制备方法,其特征在于,所述腐蚀响应剂为酚酞、荧光素、百里酚蓝、对硝基苯偶氮间苯二酚、2,4‑二羟基‑4’‑硝基偶氮苯、邻二氮菲和羟基喹啉中的一种。
6.根据权利要求5所述的分级响应自预警防腐涂层的制备方法,其特征在于,所述聚合物树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和聚脲树脂中的一种。