本发明属于涂层制备，具体涉及一种ph响应型水凝胶涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、海上风电发展势头强烈，各项优势都显示海上风电将是未来风电的大势所趋。由于海洋环境存在高温、高盐和高湿，海上风电面临着腐蚀的危害。海上风电采用了大量的金属材料，金属材料在此环境中极易被腐蚀，影响了海上风电的运行安全和运行寿命。现有的解决方案都是采用重防腐蚀涂层技术，在金属材料表明涂一层防腐层。防腐层在服役过程中不可避免的因拍打、划伤或极端自然灾害使得涂层发生破损或破坏，由于海上盐雾及海水的侵蚀，破损后立即发生腐蚀并扩散，同时海上设施设备维护极为不便，维护成本也较高。现有的缓蚀剂多为分散型水体缓蚀剂，若是在海水环境使用，使用量极大，人力和物力成本很高，严重影响了海上风电运行安全及效率。
技术实现思路
1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术用于海上风电的防腐涂层易出现破损，导致金属基体快速腐蚀扩散等缺陷，从而提供一种ph响应型水凝胶涂料及其制备方法和应用。
2、为此，本发明提供了以下技术方案。
3、本发明第一方面提供了一种ph响应型水凝胶涂料，以重量份数计，其原料包括1-3份丙烯酰胺类化合物、1-2份缓蚀剂、0.01-0.03份交联剂和0.01-0.03份引发剂；所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉。
4、所述缓蚀剂还包括苯并三氮唑、l-蛋氨酸、谷氨酸、八羟基喹啉中的至少一种；
5、优选地，所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉和苯并三氮唑。油酸咪唑啉和苯并三氮唑配合使用，可以进一步提高ph响应型水凝胶涂料的防腐性能。
6、所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉和苯并三氮唑，其中，油酸咪唑啉和苯并三氮唑的质量比可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:7、7:10、1:2、1:3、1:8、3:2等任意比值。
7、所述丙烯酰胺类化合物为丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的至少一种。
8、所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯和二异氰酸酯中的至少一种；
9、优选地，所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺；
10、优选地，所述引发剂为过硫酸钾。
11、所述ph响应型水凝胶涂料的原料包括丙烯酰胺和缓蚀剂，所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉和苯并三氮唑，该ph响应型水凝胶涂料用作金属基体防护涂层时，具有优异的腐蚀防护性能。
12、本发明第二方面提供了一种上述ph响应型水凝胶涂料的制备方法，包括：将丙烯酰胺类化合物制成溶液，在溶液中加入缓蚀剂、交联剂和引发剂，分散。
13、所述溶液是在不高于4℃下配制得到。
14、需要说明的是，在配制溶液时设置反应器温度不高于4℃，然后加入缓蚀剂、交联剂和引发剂，在该温度下可以控制单体的反应速率，防止因反应速率过快影响产物微观结构的均一性，进而影响涂层性能。在不高于4℃下制备ph响应型水凝胶涂料，有助于得到微观结构均一的产物。
15、本发明第三方面提供了一种上述ph响应型水凝胶涂料或上述制备方法制得的ph响应型水凝胶涂料在海上风电设施中的应用。
16、本发明第四方面提供了一种金属材料，包括金属基体和附着在所述金属基体上的涂层，所述涂层的原料包括上述ph响应型水凝胶涂料或上述制备方法制得的ph响应型水凝胶涂料；
17、所述涂层的厚度为300-500μm。
18、所述金属基体可以是碳钢、不锈钢、铝合金或钛合金等。
19、本发明技术方案，具有如下优点：
20、1.本发明提供的ph响应型水凝胶涂料，以重量份数计，其原料包括1-3份丙烯酰胺类化合物、1-2份缓蚀剂、0.01-0.03份交联剂和0.01-0.03份引发剂；所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉。该ph响应型水凝胶涂料形成涂层后具有良好的屏蔽作用，可以避免海水等腐蚀介质渗透进入金属基体，当涂层发生破损后，腐蚀会导致破损部位局部ph变化，刺激涂层中的缓蚀剂大量释放出来，抑制金属腐蚀，进一步形成保护层，具有良好的保护效果，防腐蚀性能优异。本发明提供的ph响应型水凝胶涂料属于响应型的涂层材料。
1.一种ph响应型水凝胶涂料，其特征在于，以重量份数计，其原料包括1-3份丙烯酰胺类化合物、1-2份缓蚀剂、0.01-0.03份交联剂和0.01-0.03份引发剂；所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉。
2.根据权利要求1所述的ph响应型水凝胶涂料，其特征在于，所述缓蚀剂还包括苯并三氮唑、l-蛋氨酸、谷氨酸、八羟基喹啉中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的ph响应型水凝胶涂料，其特征在于，所述丙烯酰胺类化合物为丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的ph响应型水凝胶涂料，其特征在于，所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯和二异氰酸酯中的至少一种；
5.根据权利要求1-4任一项所述的ph响应型水凝胶涂料，其特征在于，其原料包括丙烯酰胺和缓蚀剂，所述缓蚀剂包括油酸咪唑啉和苯并三氮唑。
6.一种权利要求1-5任一项所述ph响应型水凝胶涂料的制备方法，其特征在于，包括：将丙烯酰胺类化合物制成溶液，在溶液中加入缓蚀剂、交联剂和引发剂，分散。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶液是在不高于4℃下配制得到。
8.权利要求1-5任一项所述的ph响应型水凝胶涂料或权利要求6-7任一项所述制备方法制得的ph响应型水凝胶涂料在海上风电设施中的应用。
9.一种金属材料，其特征在于，包括金属基体和附着在所述金属基体上的涂层，所述涂层的原料包括权利要求1-5任一项所述的ph响应型水凝胶涂料或权利要求6-7任一项所述制备方法制得的ph响应型水凝胶涂料。
10.根据权利要求9所述的金属材料，其特征在于，所述涂层的厚度为300-500μm。
