本發明涉及金屬防腐涂料，特別涉及一種可直接涂覆于帶銹金屬表面、具有銹蝕轉化和主動緩蝕功能的金屬有機框架改性環氧樹脂防腐涂料。
背景技術：
1、鋼結構在儲運和使用過程中，不可避免地會產生銹蝕。傳統的防腐處理需要徹底除銹（如噴砂、拋丸），這在大型結構維護、邊角區域或復雜環境中難以實施，且成本高昂。帶銹防腐涂料應運而生，它允許在殘留一定銹蝕的表面上直接施工，極大地簡化了流程。
2、現有帶銹涂料主要分為三種：轉化型、穩定型和滲透型。轉化型涂料通常含有磷酸、單寧酸等，能將不穩定的鐵氧化物（fe2o3,?fe3o4）轉化為穩定、致密的鈍化層（如磷酸鐵）。然而，這類涂層往往存在以下缺點：
3、轉化不完全：轉化劑多為小分子液體，其滲透深度受銹層孔隙率影響顯著，當銹層厚度超過?60μm?或局部存在致密?fe3o4層時，轉化劑難以抵達基材界面，約?10%-20%?的不穩定銹跡殘留，在濕熱環境下會持續發生?“銹擴”，導致涂層與基材間出現剝離。
4、附著力問題：轉化產物（如磷酸鐵）為無機晶體，其表面能（約?60mn/m）與有機樹脂（表面能?30-40mn/m）差異大，界面結合力僅?1.5-2.5mpa（工業要求≥3mpa），易導致涂層早期失效。
5、缺乏長效防護：轉化反應在施工后?24-48?小時內完成，后續涂層僅依賴樹脂的物理屏蔽作用，一旦涂層因沖擊出現微米級劃痕（寬度?0.5-1μm），cl-、h2o?等腐蝕介質會快速滲透至基材，導致鋼結構在?6-12?個月內出現點蝕。
6、配方酸性強：為保證轉化效率，轉化型涂料?ph?值通常為?1-3（強酸性），長期儲存會導致環氧樹脂發生開環降解，樹脂粘度在?6?個月內上升?30%-50%，且施工時酸性物質會對鍍鋅層、鋁合金基材產生腐蝕，形成直徑?1-2mm?的腐蝕坑。
7、金屬有機框架材料因其高比表面積、可調孔徑和可功能化位點，在防腐領域展現出潛力。但目前的研究多集中于利用mof負載緩蝕劑，尚未見將其巧妙整合于帶銹轉化體系，同時解決“銹蝕轉化”、“主動緩蝕”和“物理屏蔽”三大難題的報道。
8、因此，開發一種集成了銹蝕轉化、主動緩蝕和物理屏蔽多重功能于一體的新型帶銹防腐涂料，具有重要的工業應用價值。
9、
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有帶銹防腐涂料的不足，提供一種具有高效銹蝕轉化能力、長效主動防護和優異物理屏蔽性能的多功能復合涂料。
2、本發明的另一目的在于提供上述涂料的制備方法，該工藝簡單，適于工業化生產。
3、為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
4、第一方面，本發明提供了一種基于磷酸鋅/苯并三氮唑負載型mof的帶銹轉化環氧防腐涂料，由a組分和b組分組成，a組分為環氧樹脂復合物，b組分為環氧樹脂固化劑。
5、所述a組分包括以下重量份的原料：
6、環氧樹脂：50～70份
7、銹蝕轉化劑：5～15份
8、磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料：3～10份
9、顏填料：10～20份
10、助劑：2～5份
11、溶劑：15～25份
12、其中，所述磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料是zif納米粒子負載苯并三氮唑后原位生長磷酸鋅得到的納米粒子。
13、根據本發明，所述環氧樹脂為商用環氧樹脂，包括但不限于雙酚a型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂及脂環族環氧樹脂。
14、根據本發明，所述磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料粒徑范圍可選自10-500nm，優選為20-100nm。
15、根據本發明，所述銹蝕轉化劑為單寧酸、植酸與沒食子酸的混合物，其質量比為(3-5):(1-2):1。
16、根據本發明，所述顏填料選自滑石粉、云母粉和硫酸鋇的一種或多種的混合物。
17、根據本發明，所述助劑包括分散劑、消泡劑和流平劑。
18、根據本發明，所述溶劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、醋酸正丁酯和正丁醇的一種或幾種混合物。
19、根據本發明，所述b組分環氧樹脂固化劑選自但不限于胺類、酸酐類、聚酰胺類中的一種或幾種。
20、第二方面，本發明還提供了一種基于磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料，通過以下方法制備的：
21、s1.苯并三氮唑負載：將純化的zif-8納米顆粒浸泡在苯并三氮唑/乙醇溶液中，升溫后進行攪拌一段時間，然后離心、洗滌、干燥，得到bta@zif-8。
22、s2.原位生長磷酸鋅：將上述bta@zif-8分散于去離子水中，緩慢滴加磷酸類化合物的水溶液，升溫后反應一段時間。反應完成后，經過離心、洗滌、干燥，最終得到所述磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料(記為pa/bta@zif-8)。
23、根據本發明，步驟s1中所述zif-8納米顆粒可為商業購買或實驗室合成產物，其純度不低于90％，粒徑范圍可選自10-500nm，優選為20-100nm。
24、根據本發明，步驟s1中所述苯并三氮唑/乙醇溶液濃度范圍可為10-100mg/ml，優選為30-80mg/ml。
25、根據本發明，步驟s1中所述反應溫度為50～80℃，反應時間為6～12h。
26、根據本發明，步驟s1中所述干燥為真空干燥方式，溫度為60～80℃，干燥時間為8～12h。
27、根據本發明，步驟s2中所述磷酸類化合物選自次磷酸鈉、焦磷酸或植酸中的一種或幾種混合物。
28、根據本發明，步驟s2中所述磷酸類化合物水溶液的質量濃度范圍可為5-20％，優選為8-15％。
29、根據本發明，步驟s2中所述bta@zif-8與磷酸的質量比為1:(5～10)。
30、根據本發明，步驟s2中所述反應溫度為30～60℃，反應時間為3～8h。
31、第三方面，本發明提供了上述帶銹轉化環氧防腐涂料的制備方法：
32、a組分的制備方法包括以下步驟：
33、a.將環氧樹脂、溶劑和助劑加入分散罐中，以500-1000rpm轉速攪拌10～30分鐘，混合均勻。
34、b.依次加入銹蝕轉化劑、顏填料和所述磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料，并將轉速提升至1200-1500rpm，高速分散30～60分鐘。
35、c.將物料轉移至砂磨機中研磨，直至細度≤50μm，即得a組分。
36、d.施工時，將a組分與b組分按比例混合均勻，熟化10～30分鐘后即可涂刷或噴涂于帶銹金屬表面。
37、根據本發明，所述a組分包括以下重量份的原料：環氧樹脂50～70份、銹蝕轉化劑5～15份、磷酸鋅/苯并三氮唑負載型zif-8材料3～10份、顏填料10～20份、助劑2～5份、溶劑15～25份。
38、根據本發明，所述b組分選自但不限于胺類、聚酰胺類、酸酐類固化劑中的一種或幾種。
39、本發明的工作原理和有益效果：
40、協同銹蝕轉化：配方中的單寧酸、植酸等能與鐵銹快速反應，生成穩定的單寧酸鐵、植酸鐵絡合物，填實銹層孔隙。植酸分子中的多個磷酸根基團能強力螯合fe3+，形成致密的鈍化膜。
41、智能緩蝕劑釋放：本發明核心在于設計了多功能的pa/bta@zif-8材料。
42、負載與保護：zif-8的多孔結構將高效緩蝕劑苯并三氮唑(bta)封裝其中，避免了其與涂料中其他組分(如酸性轉化劑)過早反應或流失。
43、ph響應釋放：當涂層破損，腐蝕發生時，局部ph值會升高(陰極區)或降低(陽極區)。zif-8骨架在酸性環境下會逐步分解，從而智能地釋放出bta分子，迅速吸附在金屬表面形成保護膜，抑制腐蝕擴展，實現“二次防護”。
44、原位磷化與協同增效：修飾在zif-8表面的植酸(pa)不僅能參與初期銹蝕轉化，其本身也是緩蝕劑。更重要的是，當zif-8在腐蝕點分解時，釋放出的zn2+能與植酸反應，在金屬表面原位生成更致密的磷酸鋅鹽保護層，與bta協同提供雙重緩蝕保障。
45、增強物理屏蔽：納米尺度的zif-8顆粒能均勻分散在漆膜中，有效填充漆膜微觀缺陷，延長腐蝕介質的滲透路徑，提升涂層的整體屏蔽性能。
46、綜上所述，本發明通過精心設計一種多功能mof材料，并將其與經典的銹蝕轉化體系結合，創造性地構建了一個集“即時轉化、智能響應、協同防護”于一體的防腐系統，解決了傳統帶銹涂料長效性不足的痛點，具有極高的應用價值。