用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及功能涂料制备技术，旨在提供一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法。包括：(1)搅拌下将正硅酸甲酯或正硅酸乙酯加入至氨气的饱和醇溶剂中，然后加入水；反应后经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；(2搅拌下加入AgNO3经陈化后获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；(3)在搅拌下加入用于调节pH值的催化剂，然后将有机硅氧烷逐滴加入上述溶胶中，反应后制得用于海洋工程防生物附着涂料。本发明专利技术在采用Ag离子包覆改性包覆二氧化硅溶胶的基础上，引入了具有光谱抗菌性能的Ag离子，形成的无机体系涂料不仅耐老化性能好，同时工艺简单，Ag离子抗菌剂的使用绿色环保，抗生物附着性能强。

Preparation method of marine biological anti fouling coatings

The invention relates to the preparation technology of functional coatings, aiming at providing a preparation method for marine engineering biological adhesion coatings. It includes: (1) adding methyl silicate or ethyl orthosilicate into the saturated solvent of ammonia and adding water; after the reaction, the 30% mass of the saturated alcohol solvent which is added to the ammonia is removed by rotating evaporation, and the particle type nano silica sol is obtained. (2 agitation is added into the AgNO3 and the Ag ion coating is obtained after aging. Silica sol; (3) the catalyst was added to regulate the pH value under the stirring, and then organo siloxane was added to the sol by drop by drop, and the antibiological adhesive coating for marine engineering was prepared. On the basis of using Ag ion coated silica sol, the Ag ion with spectral antibacterial properties is introduced. The inorganic system coating not only has good aging resistance, but also the technology is simple, the use of Ag ion antibacterial agent is green, and the biological adhesion resistance is strong.

【技术实现步骤摘要】
用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法
本专利技术涉及功能涂料制备技术，特别涉及用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法。
技术介绍
随着海洋空间利用的进程加速，海洋混凝土结构工程，如码头、防浪堤、海上空港、海上灯塔、海底隧道和跨海大桥等应用越来越广泛。由于长期的浸泡，海洋中的各种生物，如海草、贝类、软体动物等的附着，由表层破坏引发深层破坏，致使海洋混凝土结构受到严重的污损，不仅造成经济损失，而且对海洋混凝土结构安全性和耐久性造成严重危害。涂层技术是最常用的有效防护技术，目前国内外主要研究了聚氨酯涂料系列、丙烯酸酯系列、氯化橡胶系列、环氧系列以及醇酸系列等常用的防护涂层。防生物附着涂料中起作用的是防生物附着剂，长期以来，海工混凝土大量采用高污染、高毒性的有机锡类防污涂料，国际海事组织已经禁止使用该类防污剂。随着国际社会对环境问题的日益关注，开发环境友好型海洋防污涂料具有更现实的经济和社会意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法。为解决技术问题，本专利技术的解决方案是：提供一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)在300r/min的搅拌条件下，将正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种的混合物加入至1～5质量倍的氨气的饱和醇溶剂中；然后加入水，并使水与硅元素的摩尔比为6～10∶1；在60℃下反应8h后，经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；(2)在800r/min的搅拌速率下，向粒子型纳米二氧化硅溶胶中加入AgNO3，使Si∶Ag的摩尔比为1000～700∶1；在50℃陈化24小时后，获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；(3)在300r/min的搅拌条件下，向Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶中加入用于调节pH值的催化剂，使溶胶的pH值保持在1～5；搅拌0.5h后，将有机硅氧烷逐滴加入上述溶胶中，控制有机硅氧烷与复合二氧化硅溶胶的质量比为2∶1～1∶2；在30℃下反应6h后，制得用于海洋工程防生物附着涂料。本专利技术中，在步骤(1)中，所述氨气的饱和醇溶剂中使用的醇溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或其中几种的组合。本专利技术中，步骤(3)中所述催化剂是HCl、HNO3或甲酸中的一种或其中几种的组合。本专利技术中，步骤(3)中有机硅氧烷是甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合。与现有制备技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术在采用Ag离子包覆改性包覆二氧化硅溶胶的基础上，引入了具有光谱抗菌性能的Ag离子，形成的无机体系涂料不仅耐老化性能好，同时工艺简单，Ag离子抗菌剂的使用绿色环保，抗生物附着性能强。具体实施方式以下通过实例进一步对本专利技术进行描述。本专利技术中用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)在300r/min的搅拌条件下，将正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种的混合物加入至1～5质量倍的氨气的饱和醇溶剂中；然后加入水，并使水与硅元素的摩尔比为6～10∶1；在60℃下反应8h后，经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；所述氨气的饱和醇溶剂中使用的醇溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或其中几种的组合。(2)在800r/min的搅拌速率下，向粒子型纳米二氧化硅溶胶中加入AgNO3，使Si∶Ag的摩尔比为1000～700∶1；在50℃陈化24小时后，获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；(3)在300r/min的搅拌条件下，向Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶中加入用于调节pH值的催化剂，使溶胶的pH值保持在1～5；搅拌0.5h后，将有机硅氧烷逐滴加入上述溶胶中，控制有机硅氧烷与复合二氧化硅溶胶的质量比为2∶1～1∶2；在30℃下反应6h后，制得用于海洋工程防生物附着涂料。步骤(3)中所述催化剂是HCl、HNO3或甲酸中的一种或其中几种的组合。有机硅氧烷是甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合。使用方法：将样品涂料通过喷涂方式在金属基材表面涂覆，100℃表干10min后，在250℃热处理20min后形成30～50微米厚的防生物附着涂层。各实施例中的试验数据见下表：从表中可以看出，加入纳米二氧化钛的样品溶胶(实施例的序号1到9)制备的涂层接触角均在10度以内，具有较好的自清洁性能，而未加纳米二氧化钛的实例样品溶胶制备的涂层接触角较大(67度)。涂层的其他性能如：铅笔硬度、耐腐蚀性能(中性盐雾试验)等未发生明显变化。可见，纳米二氧化钛的加入在不影响涂层其他性能的前提下较大程度地提高了涂层的自清洁性能。最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本专利技术的具体实施例子。显然，本专利技术不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本专利技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在300r/min的搅拌条件下，将正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种的混合物加入至1～5质量倍的氨气的饱和醇溶剂中；然后加入水，并使水与硅元素的摩尔比为6～10∶1；在60℃下反应8h后，经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；(2)在800r/min的搅拌速率下，向粒子型纳米二氧化硅溶胶中加入AgNO3，使Si∶Ag的摩尔比为1000～700∶1；在50℃陈化24小时后，获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；(3)在300r/min的搅拌条件下，向Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶中加入用于调节pH值的催化剂，使溶胶的pH值保持在1～5；搅拌0.5h后，将有机硅氧烷逐滴加入上述溶胶中，控制有机硅氧烷与复合二氧化硅溶胶的质量比为2∶1～1∶2；在30℃下反应6h后，制得用于海洋工程防生物附着涂料。

【技术特征摘要】
1.一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在300r/min的搅拌条件下，将正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种的混合物加入至1～5质量倍的氨气的饱和醇溶剂中；然后加入水，并使水与硅元素的摩尔比为6～10∶1；在60℃下反应8h后，经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；(2)在800r/min的搅拌速率下，向粒子型纳米二氧化硅溶胶中加入AgNO3，使Si∶Ag的摩尔比为1000～700∶1；在50℃陈化24小时后，获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；(3)在300r/min的搅拌条件下，向Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶中加入用于调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春春，汪海风，刘杰，阙永生，方竹根，杨辉，
申请(专利权)人：浙江加州国际纳米技术研究院台州分院，
类型：发明
国别省市：浙江,33