无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料及其制法及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料及其制法及应用。所述无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料包括A组分和B组分；所述A组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅树脂、0～50wt％有机防污剂、0～50wt％聚醚、0～50wt％填料、0～20wt％助剂；所述B组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅固化剂、0～10wt％催化剂。本发明专利技术制备的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料兼具优异的抗蛋白、抗藻、抗菌等优点，可实现对海洋动静态使用环境的无毒组分释放、赋予持久和高效的渔网防污性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料及其制法及应用


[0001]本专利技术属于防污涂料
，具体涉及一种无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料及其制法及应用。

技术介绍

[0002]水产品中富含蛋白质、氨基酸、脂肪及多种人体必需微量元素铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘等，是人类重要的食物来源。近年来随着世界人口的快速增长，水产养殖业也迅速发展。数据显示，1970年，我国水产品人均占有量为5kg，而2019年则增长到46.45kg。然而水产养殖也面临着严重的生物污损问题。污损生物在网衣网箱上的附着会减小网体积、降低网的通透性、增加网的重量，导致水流交换阻塞、氧气供应不足，严重影响养殖生物的品质，甚至可能导致所养殖生物的死亡，造成巨大的经济损失。
[0003]针对水产养殖领域的污损问题，主要的防污方法有三种：物理法、生物法和化学法。其中，机械的物理去除方法费时费力，花费较大，且会对网箱等设备产生二次磨损，大大缩短设备使用寿命。生物方法主要是利用相关生物对于特定污损生物的捕食或抑制，以消除污损生物在渔网上的粘附，使生物污损得到控制，但此类方法只适用于特定养殖生物，不具有普遍适用性。因此较为经济且有效的防污方法为防污涂料的使用。
[0004]随着具有高毒性和致畸作用的防污剂有机锡类化合物被国际海事组织(IMO)禁用，其它防污剂如氧化亚铜、异噻唑啉酮等被广泛使用，然而相继发现涂料中这些防污剂存在易富集、难降解、毒性高等问题，对海洋养殖存在非常大的安全隐患，开发无毒组分释放、赋予持久和高效的海洋防污涂料迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料及其制法及应用，以克服现有技术的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术实施例还提供了一种无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料，其包括A组分和 B组分；
[0008]所述A组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅树脂、0～50wt％有机防污剂、0～50wt％聚醚、0～50wt％填料、0～20wt％助剂；
[0009]所述B组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅固化剂、0～10wt％催化剂；
[0010]其中，所述无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料中的含量均大于0。
[0011]本专利技术实施例还提供了前述的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料的制备方法，其特征在于包括：
[0012]将有机硅树脂、有机防污剂、聚醚、填料助剂与第一溶剂混合均匀形成所述A组分；
[0013]将有机硅固化剂、催化剂与第二溶剂混合均匀形成所述B组分；
[0014]以及，将所述A组分与B组分混合并于室温反应18～26h，获得所述无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料。
[0015]本专利技术实施例还提供了前述的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料形成的防污涂层。
[0016]本专利技术实施例提供了一种无毒两亲性有机硅聚合物，所述无毒两亲性有机硅聚合物具有如式(I)所述的结构：
[0017][0018]其中，R1选自季铵盐基团、碳腈类基团、吡啶类基团、内酯类基团、中的任一者，R2选自甲基、乙基、丙基或苯基中的任一者。
[0019]本专利技术实施例还提供了前述的无毒两亲性有机硅聚合物的制备方法，其包括：使包含有机硅树脂、有机防污剂、聚醚、有机硅固化剂和催化剂的混合反应体系于室温反应18～26h，制得无毒两亲性有机硅聚合物。
[0020]本专利技术实施例还提供了前述的无毒两亲性有机硅聚合物或无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料于基材表面防污领域中的用途
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022](1)本专利技术无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料中的无毒两亲性有机硅聚合物通过在有机硅树脂中接枝季铵盐和聚醚的抗菌、防污基团，利用水下自组装在防污涂料形成的涂层表面形成由外至内“水凝胶”、“杀菌剂”、“低表面能”三层协同防污结构；
[0023](2)本专利技术提供的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料兼具优异的抗蛋白、抗藻、抗菌等优点，可实现对海洋动静态使用环境的无毒组分释放，以及赋予持久和高效的海洋防污效果，对海水生态无害，尤其适合海洋牧场；
[0024](3)本专利技术提供的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料可浸涂以及湿气固化，操作工艺便于网箱、网笼、网衣等大规模使用，具有极高的实际应用价值。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术实施例1中涂料固化前后涂层的红外光谱图；
[0027]图2是本专利技术实施例2中各组分以及固化后涂层的红外光谱图；
[0028]图2a
‑
图2c为本专利技术实施例中空白渔网的SEM谱图以及相应的X射线图；
[0029]图3a
‑
图3d分别为涂覆对比例1中涂料渔网的SEM谱图以及相应的X射线图；
[0030]图4a
‑
图4e分别为涂覆实施例1中涂料渔网的SEM谱图以及相应的X射线图；
[0031]图5为本专利技术对比例1
‑
4、实施例1
‑
3制备的涂层的机械性能比较图；
[0032]图6为本专利技术实施例1制备的涂层与水的接触角照片；
[0033]图7为本专利技术实施例1制备的防污涂层与水自组装后的接触角照片；
[0034]图8是本专利技术对比例1
‑
4、实施例1
‑
3制备的涂层在厦门海域的实海浸泡实验照片；
[0035]图9是本专利技术一典型实施方案中无毒两亲性聚合物基海洋防污涂料形成的涂层的防污抗菌示意图。
具体实施方式
[0036]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料，其包括A组分和B组分；
[0038]所述A组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅树脂、0～50wt％有机防污剂、0～50wt％聚醚、0～50wt％填料、0～20wt％助剂；
[0039]所述B组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅固化剂、0～10wt％催化剂；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料，其特征在于包括A组分和B组分；所述A组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅树脂、0～50wt％有机防污剂、0～50wt％聚醚、0～50wt％填料、0～20wt％助剂；所述B组分包括按照质量百分比计算的如下组分：0～80wt％有机硅固化剂、0～10wt％催化剂；其中，所述无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料中的含量均大于0。2.根据权利要求1所述的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料，其特征在于：所述有机硅树脂包括含端羟基有机硅树脂和/或含端氨基有机硅树脂；优选的，所述有机硅树脂包括端羟基二甲基硅树脂、端羟基甲基苯基硅树脂、端氨基二甲基硅树脂、端氨基甲基苯基硅树脂、端氨基二甲基硅树脂、端环氧基甲基苯基硅树脂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述有机硅树脂的分子量为5000～80000；优选的，所述有机硅树脂选自具有下列结构的至少任一化合物：其中，n为100～1000；和/或，所述有机防污剂包括4
‑
溴
‑2‑
(4
‑
氯苯基)
‑5‑
(三氟甲基)
‑
1H吡咯
‑3‑
碳腈、4
‑
溴
‑2‑
(4
‑
氯苯基)
‑5‑
(三氟甲基)
‑
1H吡咯
‑3‑
碳腈类衍生物、N
‑
(2，4，6
‑
三氯苯基)马来酰亚胺、吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、美托咪定、美托咪定类衍生物、丁稀酸内酯、丁稀酸内酯类衍生物、烷基二甲基苄基季铵盐、三甲氧基硅基丙基
‑
N，N，N
‑
三甲基氯化铵、十四烷基二甲基(3
‑
三甲氧基硅基丙基)氯化铵、十八烷基二甲基(3
‑
三甲氧基硅基丙基)氯化铵、二(羟乙基)甲基十二烷基氯化铵、二(2
‑
羟乙基)甲基十四烷基氯代季铵盐、二(2
‑
羟乙基)甲基十四烷基氯代季铵盐中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述聚醚包括聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚(乙二醇)甲醚胺、聚丙二醇、聚丙二醇单甲醚、聚醚胺中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述填料包括铁黄、硫酸钡、钛白粉、硅微粉、滑石粉、重钙中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、偶联剂、活化粉中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料，其特征在于：所述有机硅固化剂包括正硅酸酯类化合物和/或正硅酸乙酯缩合物类化合物；优选的，所述有机硅固化剂包括正硅酸乙酯、正硅酸乙酯缩合物、正硅酸甲酯、正硅酸甲酯缩合物中的任意一
种或两种以上的组合；优选的，所述有机硅固化剂选自具有下列结构的至少任一化合物：其中，n为10～1000；和/或，所述催化剂包括月桂酸三丁基锡、异辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、钛酸四丁酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述A组分与B组分的质量比为0～10∶1，其中A组分的用量大于0。4.权利要求1
‑
3中任一项所述的无毒两亲性有机硅聚合物基海洋防污涂料的制备方法，其特征在于包括：将有机硅树脂、有机防污剂、聚醚、填料助剂与第一溶剂混合均匀形成所述A组分；将有机硅固化剂、催化剂与第二溶剂混合均匀形成所述B组分；以及，将所述A组分与B组分混合并于室温反...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：涂创时代苏州科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：