一种延长涂层服役寿命的微胶囊缓蚀剂及其制备方法与流程

本发明属于微胶囊缓蚀剂制备与涂层，具体涉及一种延长涂层服役寿命的微胶囊缓蚀剂及其制备方法。

背景技术：

1、缓蚀剂作为一种在金属表面起防护作用的物质，能有效抑制金属的腐蚀速率并延长金属的服役寿命。在石油管道及金属防腐领域等应用广泛，由于缓蚀剂主要作用机理是通过物理吸附与化学吸附相结合，在金属表面形成一种薄膜隔离金属与其他导致腐蚀的因素。在实际生产应用中，由于缓蚀剂在金属表面的附着力不强，因此为了使缓蚀剂在加注区域保持一定的有效浓度，在初次加注缓蚀剂后需要设立监测点检测缓蚀剂浓度，通过周期性加注的方法维持缓蚀剂的必要工作浓度，在经济上十分耗费人力物力。由于传统加注缓蚀剂的方法过于繁琐且所需人员的专业性需求较高，因此在一定程度上也限制缓蚀剂作为金属防腐的有效手段进行更大范围的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种延长涂层服役寿命的微胶囊缓蚀剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题：

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，包括：

4、s1：将纳米介孔二氧化硅与缓蚀剂混合，并搅拌均匀至粘稠状态后得到混合物；

5、s2：将混合物置于真空度为-0.02mpa～-0.08mpa的压力下，将缓蚀剂压入纳米介孔二氧化硅的空腔中；

6、s3：待恒压状态下的混合物体积不变后，将其置于上述恒压条件下静置25-35分钟；

7、s4：将静置后混合物通过离心进行固液分离，所得的固相为微胶囊缓蚀剂。

8、进一步地，所述s4中的离心时间为20-40分钟，离心速率为1000-10000r/min。

9、进一步地，所述纳米介孔二氧化硅的直径为100-200nm。

10、进一步地，所述微胶囊缓蚀剂中的缓蚀剂ph值为6-8。

11、进一步地，所述纳米介孔二氧化硅与缓蚀剂混合比例为1：(5-15)。

12、进一步地，所述纳米介孔二氧化硅的制备采用stober法，所述stober法制备所述纳米介孔二氧化硅的步骤包括：

13、s101:采用正硅酸乙酯作为介孔微胶囊的硅源物质，采用十六烷基三甲基溴化铵作为介孔微胶囊的模板剂，进行制备前准备；

14、s102:利用硅源物质在碱性溶液中的水解与聚合得到包覆所述模板剂的二氧化硅微胶囊；

15、s103:去除所述二氧化硅微胶囊中的模板剂，完成所述纳米介孔二氧化硅的制作。

16、进一步地，去除所述二氧化硅微胶囊中的模板剂的方法为，采用高温煅烧的方法，或在所述模板剂中加入盐酸或乙醇溶液。

17、进一步地，在所述制备纳米介孔二氧化硅的过程中添加有硅烷偶联剂，所述纳米介孔二氧化硅与所述硅烷偶联剂的比例为(10：1)-(5：1)。

18、一种微胶囊缓蚀剂，由上述权利要求1-8的方法制备得到。

19、进一步地，应用于涂层中时，所述微胶囊缓蚀剂的质量分数为0.5％-5％。

20、相较于现有技术，本发明的优点在于：

21、本发明的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，通过将纳米介孔二氧化硅与缓蚀剂混合，并搅拌均匀至粘稠状态后得到混合物，并将混合物置于真空度为-0.02mpa～-0.08mpa的压力下，将缓蚀剂压入纳米介孔二氧化硅的空腔中，待恒压状态下的混合物体积不变后，将其置于真空状态下静置25-35分钟后将真空静置后混合物通过离心进行固液分离，所得的固相为微胶囊缓蚀剂的方法，通过采用恒压压入的方式，使得缓蚀剂压入纳米介孔二氧化硅的空腔更加充分，通过真空状态下静置并离心的方式，使得纳米介孔结构的二氧化硅微胶囊在后续反应中可以分散均匀不团聚，因而防腐效果好，且具有缓释性能好、技术操作简便、市场应用前景良好的特点。与传统的周期性加注缓蚀剂相比，微胶囊涂层则具有更加优异的缓释效果和延长管材服役寿命的特点；

22、进一步地，通过stober法制备纳米介孔二氧化硅的方法，操作简单，所得到的纳米介孔二氧化硅结构形状稳定，易于加工制作；

23、进一步地，通过盐酸或乙醇溶液，或高温煅烧的方法去除模板剂的方法，去除纳米介孔二氧化硅中的模板剂彻底，干净，更有利于微胶囊缓蚀剂的制备；

24、进一步地，通过在制备纳米介孔二氧化硅的过程中添加有硅烷偶联剂，并纳米介孔二氧化硅与硅烷偶联剂的比例为(10：1)-(5：1)的比例，使得硅烷偶联剂对二氧化硅更好的改性，使得介孔结构的二氧化硅微胶囊在后续反应中可以分散均匀不团聚，进一步提高了纳米介孔二氧化硅的制备效果。

技术特征：

1.一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述s4中离心的时间为20-40分钟，离心速率为1000-10000r/min。

3.根据权利要求1所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述纳米介孔二氧化硅的直径为100-200nm。

4.根据权利要求1所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述微胶囊缓蚀剂中的缓蚀剂ph值为6-8。

5.根据权利要求1所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述纳米介孔二氧化硅与缓蚀剂混合比例为1：(5-15)。

6.根据权利要求1所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述纳米介孔二氧化硅的制备采用stober法，所述stober法制备所述纳米介孔二氧化硅的步骤包括：

7.根据权利要求6所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，去除所述二氧化硅微胶囊中的模板剂的方法为，采用高温煅烧的方法，或在所述模板剂中加入盐酸或乙醇溶液。

8.根据权利要求6所述的一种微胶囊缓蚀剂的制备方法，其特征在于，在所述制备纳米介孔二氧化硅的过程中添加有硅烷偶联剂，所述纳米介孔二氧化硅与所述硅烷偶联剂的比例为(10：1)-(5：1)。

9.一种微胶囊缓蚀剂，其特征在于，由上述权利要求1-8的方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的一种微胶囊缓蚀剂，其特征在于，应用于涂层中时，所述微胶囊缓蚀剂的质量分数为0.5％-5％。

技术总结
本发明属于微胶囊缓蚀剂制备与涂层技术领域，公开了一种延长涂层服役寿命的微胶囊缓蚀剂及其制备方法。包括S1：将纳米介孔二氧化硅与缓蚀剂混合，并搅拌均匀至粘稠状态后得到混合物；S2：将混合物置于真空度为‑0.02MPa～‑0.08MPa的压力下，将缓蚀剂压入纳米介孔二氧化硅的空腔中；S3：待恒压状态下的混合物体积不变后，将其置于上述恒压条件下静置25‑35分钟；S4：将静置后混合物通过离心进行固液分离，所得的固相为微胶囊缓蚀剂。本发明开发的微胶囊缓蚀剂与涂层结合的防腐效果更好，且具有缓释性能好、技术操作简便、市场应用前景良好的特点。与传统的周期性加注缓蚀剂相比，微胶囊涂层则具有更加优异的缓释效果和延长管材服役寿命的特点。

技术研发人员：何佳,张娟涛,范磊,鲜俊,王浩,刘洋,尹成先,刘强
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15