聚合物涂层在使用过程中其内部会产生一定的微裂纹,微裂纹的不断产生与汇集最终会导致其在宏观上出现开裂或破损,从而使涂层的力学性能和保护性能受到很大程度的损伤,并且这些内部产生的微裂纹很难通过现有手段从外部进行修复。为了解决这一问题,自修复涂层应运而生。自修复涂层材料具有一定的自修复性能,它对涂层内部产生的微裂纹具有自动修复的作用。将环氧树脂修复剂的聚脲醛微胶囊混合分散于树脂基体中,当涂层内部产生微裂纹时,微裂纹的延伸扩展将会使微胶囊发生破裂,从而释放出其中的修复剂,修复剂在虹吸作用下将微裂纹进行填充,进而修复微裂纹,从而在一定程度上恢复其力学性能、防腐性能及外观形态。本文选择聚脲醛作为微胶囊的囊壁、E-51环氧树脂作为微胶囊的囊芯,利用原位聚合法合成了环氧树脂自修复涂层用微胶囊,并利用硅烷偶联剂KH-550对微胶囊表面进行改性处理。形貌分析表明,所制备的微胶囊具有良好的球形度,微胶囊的平均壁厚约为2-5μm;粒径分析表明,微胶囊的粒径分布增正态分布,且微胶囊的粒径大小随着搅拌速率的增大呈现线性减小的趋势,当搅拌速率为400r/min时,所制备的微胶囊粒径为80μm,壁厚为3μm;微胶囊的囊芯含量随粒径的增大而增加;利用红外光谱法研究了微胶囊的成分,证明了所制备的微胶囊是聚脲醛包覆的环氧树脂微胶囊;通过浸泡试验研究了微胶囊的密闭性,结果表明,微胶囊的粒径越大,其密闭性能越好;利用热重分析研究了微胶囊的热稳定性,结果表明,在200℃以下,微胶囊保持着良好的热稳定性。利用普通微胶囊和表面改性处理后的微胶囊分别制备了相应的自修复涂层,并研究了微胶囊的加入对涂层基本力学性能的影响,结果表明,微胶囊的加入会一定程度上降低涂层的层间附着力、柔韧性和耐冲击性。其中普通微胶囊的最适添加粒径为80μm,最适添加量为20wt%。对微胶囊进行表面改性后,可以使自修复涂层的层间附着力提升10%~30%,微胶囊的添加量可以提升至25wt%;使自修复涂层的柔韧性提升一个等级;使自修复涂层的耐冲击性提升3%~30%。利用所合成的普通微胶囊和表面改性微胶囊制备出相应的自修复涂层,通过宏观腐蚀形貌和电化学交流阻抗技术研究了微胶囊的加入、含量及表面改性处理等因素对涂层自修复性能的影响。结果表明,微胶囊的加入可以在涂层产生裂纹时发生破裂,从而填充裂纹,增强涂层的耐蚀性能,使涂层具备自修复的能力;自修复涂层中微胶囊的含量越大,涂层的自修复性能越优异;对于添加相同含量微胶囊的自修复涂层,经过便面改性处理的微胶囊使涂层具有更好的耐蚀性;微胶囊的添加使自修复涂层的阻抗在浸泡过程中先减小后增大,既微胶囊对自修复涂层的阻抗有修复作用。