一种可降解型海洋防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可降解型海洋防腐涂料，包括以下重量份的原料：40～60份环氧树脂、10～20份改性丙烯酸树脂、15～20份改性壳聚糖、5～10份固化剂、10～15份溶剂、20～30份填料，其中，改性壳聚糖为由1,5

【技术实现步骤摘要】
一种可降解型海洋防腐涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种可降解型海洋防腐涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着时代的发展和科技的进步，海洋经济迅猛发展，海洋资源与航海船舶业已经成为世界经济发展中不可或缺的重要支柱。目前，我国正处于集约低碳经济转型期的关键阶段，也是走向海洋战略实施的关键时期，远洋运输、深海新能源开发、沿海港口、船舶等行业迅速发展。
[0003]然而，随着海面风浪等对金属构件产生的往复冲击以及海水、海洋生物和其代谢产物等对金属材料的腐蚀，海洋环境已成为极为苛刻的易腐蚀环境。目前较为适用且经济的海洋工程防护方法是涂覆防海水腐蚀的海洋涂料，同时，国家出台了一系列推动环保友好型涂料的利好政策，大力推动环保涂料的发展。
[0004]因此，有必要找到一款适用于海洋环境的环保防腐涂料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可降解型海洋防腐涂料及其制备方法，以使制得的涂层具有良好的防腐防锈性能，同时具备生物可降解性，对环境友好。
[0006]根据本专利技术的第一个方面，提供一种可降解型海洋防腐涂料，该可降解型海洋防腐涂料包括以下重量份的原料：40～60份环氧树脂、10～20份丙烯酸树脂、15～20份改性壳聚糖、5～10份固化剂、10～15份溶剂、20～30份填料，其中，改性壳聚糖为由1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷与壳聚糖交联得到。
[0007]本专利技术通过壳聚糖与富含氟的环氧化合物1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷反应制得改性壳聚糖，使采用该改性壳聚糖的可降解型海洋防腐涂料具有优秀的防腐防污性能，在涂料体系中加入富含氟的环氧化合物，从而使涂料制得的涂层表面粗糙且表面能低，水接触角较大，腐蚀性物质很难在涂层表面停留。其次，由此制得的改性壳聚糖作为涂料的成膜物质，不仅使制得的可降解型海洋防腐涂料具有抑菌作用，还具备生物可降解性且其降解产物不会对环境造成危害。本专利技术制得的涂层表面在海水和微生物的侵蚀下逐渐降解并脱离，使附着的微生物和污物脱离基材与涂层，并使在涂层内部的改性壳聚糖能迁移到涂层表层从而提升涂料的防腐防污性能。
[0008]优选地，改性壳聚糖由以下步骤制备得到：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，并与1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷、有机锡催化剂混合均匀，于35～45℃下回流反应3.5～4.5小时，由此制得改性壳聚糖。利用壳聚糖的氨基与1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷的环氧基发生开环反应，使制得的改性壳聚糖具有网状交联结构，能够改善涂层的力学性能，增大涂层的韧性与硬度，同时增加涂层的耐盐碱性、耐腐蚀性。
[0009]优选地，在用于制备改性壳聚糖的原料中，壳聚糖与1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷的摩尔比为2:1。
[0010]优选地，有机锡催化剂为辛酸亚锡，辛酸亚锡的用量为壳聚糖质量的0.2～0.8％。
[0011]优选地，壳聚糖的脱乙酰度不小于85％。壳聚糖的脱乙酰度影响壳聚糖的反应活性，壳聚糖的脱乙酰度越高，则与1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷的反应活性越高，但相应的成本也会增大，因此，选用脱乙酰度不小于85％的壳聚糖不仅可以确保壳聚糖的改性反应活性，还可以提升涂料的经济效益。
[0012]优选地，丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，按照重量份数计算，用于制备改性丙烯酸树脂的原料包括：60～80份丙烯酸类单体、5～12份1,3
‑
二烯丙基
‑2‑
硫脲、30～50份有机硅单体、10～20份乳化剂、5～10份引发剂、60～80份水。本专利技术制得的改性丙烯酸树脂通过加入1,3
‑
二烯丙基
‑2‑
硫脲，使制得的涂层与基材粘接紧密，通过在涂料体系中引入硫脲基与醚基，依托范德华力和氢键作用力，使硫脲基与醚基迁移至与基材附着的表面，从而增大粘接强度，确保涂层与基材表面的粘接牢固。其次，1,3
‑
二烯丙基
‑2‑
硫脲与丙烯酸类单体、有机硅单体乳化交联后，制得的改性丙烯酸树脂能使涂层具备防锈性和强耐候性。
[0013]优选地，改性丙烯酸树脂由以下步骤制备得到：将有机硅单体与丙烯酸酯类单体、1,3
‑
二烯丙基
‑2‑
硫脲、引发剂、去离子水、乳化剂混合均匀，使由此形成的混合物于70～90℃下反应3～5小时，制得改性丙烯酸树脂。通过调节反应温度与反应时间，减少副反应的发生，利于控制最终产物的形态。
[0014]优选地，丙烯酸类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水酐油酯、甲基丙烯酸羟基乙酯按照摩尔比1:1:1组成。当丙烯酸类单体满足上述条件时，制得的改性丙烯酸树脂跟配方相容性好，使可降解型海洋防腐涂料能够同时具有良好的耐磨性、柔韧性、硬度和分散性。
[0015]优选地，有机硅单体选自环氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0016]优选地，乳化剂为过硫酸盐。
[0017]优选地，引发剂为OP
‑
10、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中至少一种。
[0018]优选地，还包括以下重量份的原料：3～8份颜料、1～2份分散剂、0.5～2份消泡剂、0.5～1份流平剂、1～2份防沉剂。
[0019]优选地，溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、乙酰丙酮、甲苯、二甲苯、乙醚、石油醚、乙醚中至少一种。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，提供一种上述可降解型海洋防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：将溶剂、环氧树脂、丙烯酸树脂混合均匀，得到涂料中间体，然后将涂料中间体与剩余的原料混合均匀，即可得到可降解型海洋防腐涂料。本方案提供的可降解型海洋防腐涂料的制备工艺简单，操作便捷，具有良好的经济效益。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。
[0022]实施例1
[0023]本实施例制备一种可降解型海洋防腐涂料，包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解型海洋防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：40～60份环氧树脂、10～20份丙烯酸树脂、15～20份改性壳聚糖、5～10份固化剂、10～15份溶剂、20～30份填料，其中，所述改性壳聚糖为由1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷与壳聚糖交联得到。2.如权利要求1所述可降解型海洋防腐涂料，其特征在于，所述改性壳聚糖由以下步骤制备得到：将所述壳聚糖溶于醋酸溶液中，并与所述1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷、有机锡催化剂混合均匀，于35～45℃下回流反应3.5～4.5小时，由此制得所述改性壳聚糖。3.如权利要求2所述可降解型海洋防腐涂料，其特征在于，在用于制备所述改性壳聚糖的原料中，所述壳聚糖与所述1,5
‑
二(2,3
‑
环氧丙氧基)
‑
2,2,3,3,4,4
‑
六氟戊烷的摩尔比为2:1。4.如权利要求2所述可降解型海洋防腐涂料，其特征在于，所述有机锡催化剂为辛酸亚锡，所述辛酸亚锡的用量为壳聚糖质量的0.2～0.8％。5.如权利要求3所述可降解型海洋防腐涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟建，戴海雄，符传杰，黄理荣，张旭，马翠平，
申请(专利权)人：广东美涂士建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：