改性酚醛环氧树脂F-51自修复微胶囊的制备

摘要

目的研制一种耐温性好、适用于防腐涂料的自修复微胶囊。方法通过活性稀释剂TMPEG改性具有较好耐温性的酚醛环氧树脂F-51,以原位聚合法,采用非离子表面活性剂复合乳化的方法制备脲醛树脂自修复微胶囊。运用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察微胶囊的分布状况及轮廓形貌,激光粒度分析仪测定微胶囊的粒径值,引入Gauss拟合研究粒径分布。主要讨论乳化剂的选择、用量、原料比、搅拌转速等条件对微胶囊性能的影响,研究最佳合成工艺;利用OM和SEM观察单个微胶囊的形态,结合光衍射原理判断微胶囊芯壁构成;红外光谱仪(FT-IR)探讨其官能团组成,差示扫描量热仪(DSC)测定微胶囊芯材的反应活性,测试室温条件下微胶囊的贮存效果,并由同步热分析仪(TA)测量微胶囊的热失重情况。结果采用OP-10/JFC复合乳化剂,研制出聚脲甲醛包覆酚醛环氧树脂F-51自修复微胶囊,当用量为芯材质量分数的8.0%,原料比为0.8:1,搅拌速率为1600 r/min时,产率最高达82%,粒径分布相对集中,粒径平均值为107μm。OM中光衍射现象明显,在FT-IR特征曲线出现相应特征吸收峰,微胶囊研磨后可固化反应,室温下贮存100 d,失重率不到3.0%,且在250℃范围内可以保持完整囊-芯结构。结论成功制备了包覆修复剂的微胶囊,微胶囊具备反应活性,贮存稳定性及热稳定性良好,研究成果可为自修复防腐涂料的发展提供参考。