1.一种自修复环氧树脂防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1)、将柔性分子链加入到环氧树脂中,搅拌均匀,得到混合分散液A;环氧树脂为E51环氧树脂;柔性分子链与环氧树脂的质量之比为1:5;
步骤(2)、将改性氧化石墨烯超声分散在N,N‑二甲基甲酰胺中,得到混合分散液B;混合分散液B中改性氧化石墨烯的质量分数为1.0wt.%;
步骤(3)、将混合分散液B倒入混合分散液A中搅拌混匀,得到混合分散液C;混合分散液B与混合分散液A的质量之比为1.39mL/g;
步骤(4)、向混合分散液C中加入固化剂,搅拌均匀后进行真空除泡,真空除泡结束后,得到自修复环氧树脂防腐涂料;固化剂为D‑400聚醚胺固化剂;固化剂的加入量与步骤(1)中环氧树脂的质量之比为0.8:1;加入固化剂后搅拌时间为20min;真空除泡时的温度为60℃;
步骤(1)中,柔性分子链采用如下方法制备:
步骤(101)、将氢键单元装入三口烧瓶中,并加入二氯甲烷搅拌混合均匀,得到混合体系A;二氯甲烷的体积与氢键单元的质量之比为35mL/g;
步骤(102)、向混合体系A中加入聚醚胺和二月桂酸二正丁基锡,搅拌混合均匀,得到混合体系B;聚醚胺的质量为36g,氢键单元的质量为2g;二月桂酸二正丁基锡为氢键单元质量的0.5wt.%;
步骤(103)、向混合体系B中通入氮气,并将混合体系B转移至油浴中搅拌回流;待反应完成后,向三口烧瓶中加入二氯甲烷,得到混合体系C;油浴温度为75℃,搅拌回流反应时间为1.5h;二氯甲烷与混合体系B的体积之比为3:1;
步骤(104)、将混合体系C抽滤后转移至旋转蒸发仪中提纯,得到聚合物溶液即为柔性分子链;旋转蒸发的温度为45℃;
步骤(2)中,改性氧化石墨烯采用如下方法制备:
步骤(201)、将石墨粉加入到混合酸溶液中搅拌混合均匀,然后转移至冰水浴条件下分至少3次加入高锰酸钾,边加入高锰酸钾边搅拌,得到混合反应液A;混合酸溶液为质量浓度为98wt.%的浓硫酸和质量浓度为85wt.%浓磷酸按照3:1的体积之比混合而成;混合酸溶液的体积为150mL,石墨粉的质量为1.5g,高锰酸钾的质量为15g;
步骤(202)、将混合反应液A转移至恒温水浴锅中进行磁力搅拌反应,反应结束后,先加入超纯水稀释后再加入过氧化氢溶液搅拌得到金黄色混合反应液B;水浴温度为60℃,磁力搅拌反应10h;加入超纯水与混合反应液A的体积之比为2:1;过氧化氢溶液与混合反应液A的体积之比为1.5:1;过氧化氢溶液的浓度为30wt.%;
步骤(203)、将混合反应液B依次进行水洗和离心处理得到呈中性的混合反应液C;将混合反应液C冷冻干燥后,得到氧化石墨烯;
步骤(204)、将氧化石墨烯充分研磨后用N,N‑二甲基甲酰胺超声分散,然后加入氢键单元和二月桂酸二正丁基锡搅拌均匀,得到混合反应液D;氧化石墨烯研磨后过200目筛;混合反应液D中,氧化石墨烯的质量为100mg,N,N‑二甲基甲酰胺的体积为25mL,氢键单元的质量为2.19g;二月桂酸二正丁基锡的质量为氧化石墨烯质量的0.8wt.%;
步骤(205)、将混合反应液D转移至油浴条件下并在氮气气氛下进行热处理反应,反应结束后得到混合反应液E;油浴条件为100℃,热处理反应时间为16h;
步骤(206)、将混合反应液E进行洗涤、离心和干燥后,得到改性氧化石墨烯;干燥温度为60℃,干燥时间为12h;
氢键单元采用如下方法制备:
步骤A、将2‑氨基‑4‑羟基‑6‑甲基嘧啶和1,6‑己二异氰酸酯加入到三口烧瓶中后置于
100℃恒温油浴锅中在氮气氛围下搅拌混合均匀;接着向三口烧瓶中滴加N‑甲基吡咯烷酮,在磁力搅拌下进行反应16h,得到混合反应液;2‑氨基‑4‑羟基‑6‑甲基嘧啶的质量为2.5g,
1,6‑己二异氰酸酯的质量为23.6g;N‑甲基吡咯烷酮与2‑氨基‑4‑羟基‑6‑甲基嘧啶的质量之比为1:30;
步骤B、待反应结束后,向三口烧瓶中的混合反应液加入二氯甲烷使反应产物充分溶解,得到粗溶解液;混合反应液与二氯甲烷的体积之比为1: 3;
步骤C、将粗溶解液滴加到混合溶剂中,滴加完毕后静置过夜;静置完成后抽滤,将抽滤产物置于真空干燥箱中干燥,得到的白色固体粉末即为氢键单元;混合溶剂由正庚烷和异丙醚按照5:1的体积比混合而成;粗溶解液与混合溶剂的体积之比为1:2;真空干燥的温度为60℃,干燥时间为12h。