一种有机-无机协同的无锡长效海洋防污涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种有机

【技术实现步骤摘要】
一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]海洋污损生物的附着给航运业，海上作业等带来了极大的危害，各国围绕污损生物的防除进行了大量的研究工作，当前最有效的防污方法是使用防污涂料防污。通常，船用防污涂料的性能评价需从防污性和减阻性两方面进行，防污性是防止海洋污损生物附着与繁殖，减阻性是减少漆膜表面与海水之间摩擦力，但是减阻性意义体现在由于涂料良好的防污性使得船舶在较长时间内免于生物污损，使得船舶不会由于海洋污损生物附着而导致表面粗糙，阻力增加。因此，减阻性的核心是由防污性导致的航行阻力不增加。对于船用防污涂料，防污性是减阻性的基础，通过防污产生经济利益。近年来，尽管涂层技术有了重大改进，但长期保护金属和防污涂料漆膜免受污损生物的附着和破坏仍存在问题。因此，研究开发具有长期防污性能的涂料具有重要的意义。
[0003]近年来，研究的新型防污涂料主要有低表面能防污涂料、仿生防污涂料、无锡自抛光防污涂料等。其中，无锡自抛光防污涂料具有成本低廉、技术成熟度高、防污效果优异等优点，占据市场主导地位，其通常利用对环境影响较小的铜、锌、硅的水解共聚物代替了有机锡共聚物作为防污涂料的粘结剂，使用含铜化合物替代有机锡化合物作为主要防污剂。目前，所使用的防污涂料防污涂料中很少将有机和无机防污剂作为功能性填料加入防污涂料中。
[0004]现有技术公开了齐墩果酸在制备海洋防污剂中的应用，以及其它有机化合物防污剂，如4,5
‑
二氯代
‑2‑
正辛基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和N
‑
环丙基
‑
N
’‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑6‑
(甲基硫代)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4
‑
二胺，但均存在单独使用防污效果不理想的问题，需要与氧化亚铜配合使用才能具有较好的防污性能，且制备工艺复杂。因此，开发一种制备工艺简单、成本较低、有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层已经成为防污领域的热点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于提供一种兼长效防污底面一体型有机
‑
无机协同的自抛光无锡长效海洋防污涂层，还提供一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层的制备方法及应用，以解决提高金属基材在使用过程中的长效海洋防污的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层，以涂层成膜物质和松香液作为成膜物质，以铜类化合物、纳米颗粒和有机防污剂构成防污添加剂，辅助颜料、功能性助剂、片层矿物质和低毒性的有机溶剂，构筑有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂料；其中，所述无锡自抛光防污涂料各组分按重量份数计，丙烯酸硅烷树脂20～50份，松香液1～10份，氧
化亚铜0～50份，纳米氧化锌5～20份，溴代吡咯腈1～10份，吡啶硫酮锌1～10份，DCOIT
‑
30 2～15份，Igrol 1051 2～15份，片层矿物质1～5份，颜料2～10份，分散剂0.1～2份，增塑剂0.1～2份，防沉剂0.1～2份，稀释剂10～40份。
[0008]优选地，所述各组分按重量份数计，丙烯酸硅烷树脂25～35份，松香液3～5份，氧化亚铜0～40份，纳米氧化锌5～10份，溴代吡咯腈1～5份，吡啶硫酮锌1～5份，DCOIT
‑
30 5～10份，Igrol 1051 5～10份，片层矿物质2～4份，颜料2～5份，分散剂0.5～1份，增塑剂0.5～1份，防沉剂0.5～1份，稀释剂15～30份。
[0009]优选地，所述涂层成膜物质为丙烯酸硅烷树脂、丙烯酸锌树脂、丙烯酸铜树脂等中的至少一种；所述松香液为松香或石灰松香中的至少一种；所述铜类化合物为氧化铜、氧化亚铜等中的至少一种；所述纳米颗粒为纳米氧化锌，改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化硅等中的至少一种；所述有机防污剂为溴代吡咯腈、吡啶硫酮锌、DCOIT
‑
30、Igrol 1051中的至少一种；所述片层矿物质为滑石粉、高岭土和石英粉等中的至少一种；所述颜料为氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁蓝、氧化铁黄、氧化铁绿等中的至少一种；所述助剂为分散剂、防沉剂、增塑剂；所述分散剂为非离子型润湿分散剂或阳离子型润湿分散剂；所述防沉剂为聚酰胺蜡系列、聚烯烃蜡类中一种或两种以上的组合；所述增塑剂为R40氯化石蜡、R70氯化石蜡、R52氯化石蜡等中的一种；所述稀释剂为乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯以及环己烷等有机溶剂中的至少一种。
[0010]更优选地，所述松香液为以乙酸乙酯为溶剂，质量比松香：乙酸乙酯为1:1。
[0011]更优选地，所述铜类化合物为氧化亚铜，粒径为小于5μm。
[0012]更优选地，所述纳米颗粒为纳米氧化锌。
[0013]更优选地，所述片层矿物质为滑石粉。
[0014]更优选地，所述颜料为氧化铁红。
[0015]更优选地，所述优选R52氯化石蜡。
[0016]更优选地，所述分散剂为OP
‑
10(聚氧乙烯辛基苯酚醚
‑
10)；所述防沉剂为聚酰胺蜡系列中的一种；所述增塑剂为R40氯化石蜡或R70氯化石蜡中的一种。
[0017]更优选地，所述稀释剂为乙酸乙酯。
[0018]上述有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层的制备方法，包括以下步骤；
[0019]A、喷涂前基底的处理：使用5A06铝合金试板作为基底，分别用600#砂纸对5A06铝合金试板进行打磨，用酒精棉擦拭2次后吹干待用；
[0020]B、涂料的配置：
[0021]B1、将丙烯酸硅烷树脂、松香液、DCOIT
‑
30、分散剂、防沉剂和稀释剂以30:5:5～10:2:20比例混合，形成第一混合物；
[0022]B2、将粉末状填料，即氧化亚铜、纳米氧化锌、溴代吡咯腈、吡啶硫酮锌、Igrol 1051、片层矿物质、颜料、增塑剂按照0～30:5～15:2.5～5:2.5～5:5～10:2.5～5:2.5～10:1～2比例加入烧杯中；
[0023]B3、将步骤B2中所得的混合物缓慢倒入步骤B1所述的烧杯中；
[0024]B4、加入磁子，室温下强力搅拌30min钟制备防污涂料。
[0025]C、涂料的涂装过程：采用W
‑
71型上壶式喷枪，在空气压力为2
‑
3bar(kPa)下，以45度角和垂直距离为10
‑
20cm的参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层，其特征在于：以涂层成膜物质和松香液作为成膜物质，以铜类化合物、纳米颗粒和有机防污剂构成防污添加剂，辅助颜料、功能性助剂、片层矿物质和低毒性的有机溶剂，构筑有机
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无机协同的无锡长效海洋防污涂料；其中，所述无锡自抛光防污涂料各组分按重量份数计，丙烯酸硅烷树脂20～50份，松香液1～10份，氧化亚铜0～50份，纳米氧化锌5～20份，溴代吡咯腈1～10份，吡啶硫酮锌1～10份，DCOIT
‑
30 2～15份，Igrol 1051 2～15份，片层矿物质1～5份，颜料2～10份，分散剂0.1～2份，增塑剂0.1～2份，防沉剂0.1～2份，稀释剂10～40份。2.根据权利要求1所述的一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层，其特征在于：所述各组分按重量份数计，丙烯酸硅烷树脂25～35份，松香液3～5份，氧化亚铜0～40份，纳米氧化锌5～10份，溴代吡咯腈1～5份，吡啶硫酮锌1～5份，DCOIT
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30 5～10份，Igrol 1051 5～10份，片层矿物质2～4份，颜料2～5份，分散剂0.5～1份，增塑剂0.5～1份，防沉剂0.5～1份，稀释剂15～30份。3.根据权利要求1所述的一种有机
‑
无机协同的无锡长效海洋防污涂层，其特征在于：所述涂层成膜物质为丙烯酸硅烷树脂、丙烯酸锌树脂、丙烯酸铜树脂等中的至少一种；所述松香液为松香或石灰松香中的至少一种；所述铜类化合物为氧化铜、氧化亚铜等中的至少一种；所述纳米颗粒为纳米氧化锌，改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化硅等中的至少一种；所述有机防污剂为溴代吡咯腈、吡啶硫酮锌、DCOIT
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30、Igrol 1051中的至少一种；所述片层矿物质为滑石粉、高岭土和石英粉等中的至少一种；所述颜料为氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁蓝、氧化铁黄、氧化铁绿等中的至少一种；所述助剂为分散剂、防沉剂、增塑剂；所述分散剂为非离子型润湿分散剂或阳离子型润湿分散剂；所述防沉剂为聚酰胺蜡系列、聚烯烃蜡类中一种或两种以上的组合；所述增塑剂为R40氯化石蜡、R70氯化石蜡、R52氯化石蜡等中的一种；所述稀释剂为乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯以及环己烷等有机溶剂中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种有机
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无机协同的无锡长效海洋防污涂层，其特征在于：所述松香液为以乙酸乙酯为溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕，张文良，郑再航，魏冬松，李淑一，韩志武，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：