一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法技术

本发明专利技术公开一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法，包括以下步骤：(1)将硬脂酸和无水乙醇搅拌混合，得到混合溶液；(2)将混合溶液与赤泥粉末充分混合，然后烘干，得到改性后的疏水赤泥粉末；(3)将苄基缩水甘油醚加入到环氧树脂中，分散均匀，再加入疏水赤泥粉末，继续分散均匀，制得共混物；再将共混物研磨，制得防污涂料；(4)使用时，将防污涂料与聚酰胺固化剂混合，涂刷在建筑物表面，形成防海洋生物附着的碱性赤泥涂层。本发明专利技术所制得的防污涂料是一种低表面能、疏水耐腐蚀的无机环保涂料，所涂覆形成的碱性赤泥涂层可起到防止海洋生物附着的作用，而且环保无毒，不会对海洋水体环境产生污染，制备成本低。制备成本低。制备成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法


[0001]本专利技术涉及海洋防污涂料领域，具体地说是涉及一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法。

技术介绍

[0002]自从人类进行海洋有关的活动开始，海洋生物污损就成为摆在人类面前一个棘手的问题。沿海的附着生物主要分为藻类和软体动物两大类，这些附着生物在混凝土表面大量繁殖后，如不及时清理，便会加速水下建筑物腐蚀，妨碍水下建筑物检测保养和维修。
[0003]海洋污损生物的防除方法分为物理防污、化学防污和生物防污三大类。其中物理防污主要是通过物理方法去除或干预海洋生物的附着行为，大部分通过防污涂料来实现。而且物体表面能越低，海洋生物附着越困难，因此可以利用表面能较低的材料作为涂层，使污损生物难以在其上附着和生长。目前用于防止海洋生物附着的低表面能防污涂料主要是选择纳米材料或者采用含氟类有机物进行改性。然而纳米材料价格昂贵，在实际应用中存在着局限性。含氟类物质不仅价格昂贵，而且是一类毒性有机物，很容易污染环境。
[0004]如申请公布号为CN112625595A的中国专利技术专利公开一种纳米增效的低表面能防污组合物以及制备方法，该方法首先利用分散剂乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯处理得到纳米氧化锌浆料，应用时将树脂基料、ω
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羟基封端的聚二甲基硅氧烷、硅酸四乙酯交联剂、二月桂酸二丁基锡催化剂、2,4
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戊二酮溶剂与纳米氧化锌浆料混合。该方法所形成有机
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无机复合的纳米复合聚合物材料具有较好的防污能力和耐硬物刮伤性能，但采用纳米材料进行改性，制作成本高，难以大面积推广应用；而且制备方法中用到的二月桂酸二丁基锡等有机物质会对水体环境产生长期的不良影响。

技术实现思路

[0005]基于上述技术问题，本专利技术提出一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法。
[0006]本专利技术所采用的技术解决方案是：
[0007]一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将硬脂酸和无水乙醇搅拌混合，得到混合溶液；
[0009](2)将步骤(1)中的混合溶液与赤泥粉末充分混合，然后烘干，得到改性后的疏水赤泥粉末；
[0010](3)将苄基缩水甘油醚加入到环氧树脂中，分散均匀，再加入步骤(2)中的疏水赤泥粉末，继续分散均匀，制得共混物；再将共混物研磨，制得防污涂料；
[0011](4)使用时，将步骤(4)中的防污涂料与聚酰胺固化剂混合，涂刷在建筑物表面，形成防海洋生物附着的碱性赤泥涂层。
[0012]优选的，步骤(1)中：硬脂酸和无水乙醇的质量比为1∶20
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30。
[0013]优选的，步骤(1)中：使用磁力搅拌器将硬脂酸和无水乙醇搅拌混合，搅拌时间控制在40min～60min。
[0014]优选的，步骤(2)中：混合溶液与赤泥粉末的质量比为2
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3∶1；所述烘干过程在烘箱中进行。
[0015]优选的，步骤(3)中：所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。
[0016]优选的，步骤(3)中，苄基缩水甘油醚、环氧树脂与疏水赤泥粉末的用量配比为2
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6∶50
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70∶15
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20，以重量份计。
[0017]优选的，步骤(4)中：所述聚酰胺固化剂的添加量占防污涂料重量的2
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7％。
[0018]本专利技术的有益技术效果是：
[0019]本专利技术所制得的防污涂料是一种低表面能、疏水耐腐蚀的无机环保涂料，所涂覆形成的涂层可起到防止海洋生物附着的作用，而且环保无毒，不会对海洋水体环境产生污染，制备成本低。
[0020]本专利技术创造性地使用高碱性工业固体废弃物赤泥为原料，一方面能够将氧化铝生产过程中产生的固体废弃物赤泥利用起来，减少赤泥堆存量，降低涂层制备成本，另一方面能够有效利用赤泥的高碱性特点，对海洋细菌、真菌等的繁殖具有抑制作用，有效防止海洋生物附着生长。
[0021]本专利技术通过硬脂酸改性具有高碱性特点的赤泥，在保留高碱性的基础上，使赤泥表面能降低，制得低表面能涂料，增强防海洋生物附着的效果。而且使用硬脂酸作为改性低表面能物质，无毒无污染，稳定性好。
[0022]本专利技术还进一步将改性后的疏水赤泥粉末与双酚A环氧树脂、苄基缩水甘油醚等进行复配，并对各原料用量进行限定，得到防污涂料，再与聚酰胺固化剂混合，涂刷得到碱性赤泥涂层，不但能够有效防止海洋生物附着生长，而且涂层具有较好的力学性能。
附图说明
[0023]图1为本专利技术防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法的工艺流程图；
[0024]图2为硬脂酸改性赤泥的机理图；
[0025]图3为改性后的疏水赤泥的微观形貌图；
[0026]图4为水滴在改性赤泥粉末上的疏水性实测图；
[0027]图5为赤泥与改性赤泥的傅里叶数据曲线图。
具体实施方式
[0028]现有低表面能防污涂料的实现方法一是采用纳米材料，二是采用含氟类、硅烷类改性剂。纳米材料价格昂贵，而且不容易分散，制备过程复杂；含氟类物质有毒性会对环境造成危害，含硅烷类物质结构不稳定。
[0029]赤泥是氧化铝精炼过程中，伴随着产生的一种成分复杂，高碱性的工业固体废渣。这些废渣目前没有较好的处理方式，堆积存放会造成土壤污染，而且还需要大量的资金来进行维护。
[0030]基于上述技术问题，本专利技术利用赤泥的高碱性、耐腐蚀的特点，制备一种可持续发展的海洋防污涂层，即解决了赤泥废渣的利用问题，又降低了制备成本，而且所制得防污涂层具有较好的防止海洋生物附着生长的效果。
[0031]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0032]实施例1
[0033]如图1所示，一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法，包括以下步骤：
[0034](1)使用磁力搅拌器将硬脂酸和无水乙醇搅拌混合，得到混合溶液。其中，硬脂酸和无水乙醇的质量比为1∶20，搅拌时间控制在40min。
[0035](2)将步骤(1)中的混合溶液与赤泥粉末充分混合，混合溶液与赤泥粉末的质量比为2∶1；然后用烘箱烘干，得到改性后的疏水赤泥粉末。
[0036](3)将苄基缩水甘油醚(692稀释剂)加入到双酚A环氧树脂中，用高速分散机低速分散均匀，分散速度为300转/分钟。再加入步骤(2)中的疏水赤泥粉末，高速分散均匀，分散速度为900转/分钟，制得共混物。再使用锥形磨将共混物研磨至合适细度，制得防污涂料。
[0037]上述苄基缩水甘油醚、双酚A环氧树脂与疏水赤泥粉末的用量配比为2∶50∶20，以重量份计。
[0038](4)使用时，将步骤(4)中的防污涂料与聚酰胺固化剂混合，控制聚酰胺固化剂的添加量占防污涂料重量的3％，混合均匀后涂刷在建筑物表面，形成防海洋生物附着的碱性赤泥涂层。
[0039]研究发现碱性环境对海洋细菌、真菌等的繁殖具有抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将硬脂酸和无水乙醇搅拌混合，得到混合溶液；(2)将步骤(1)中的混合溶液与赤泥粉末充分混合，然后烘干，得到改性后的疏水赤泥粉末；(3)将苄基缩水甘油醚加入到环氧树脂中，分散均匀，再加入步骤(2)中的疏水赤泥粉末，继续分散均匀，制得共混物；再将共混物研磨，制得防污涂料；(4)使用时，将步骤(4)中的防污涂料与聚酰胺固化剂混合，涂刷在建筑物表面，形成防海洋生物附着的碱性赤泥涂层。2.根据权利要求1所述的一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法，其特征在于，步骤(1)中：硬脂酸和无水乙醇的质量比为1∶20
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30。3.根据权利要求1所述的一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法，其特征在于，步骤(1)中：使用磁力搅拌器将硬脂酸和无水乙醇搅拌混合，搅拌时间控制在40min...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清，李喆，张睿，
申请(专利权)人：泰山学院，
类型：发明
国别省市：