【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋防污技术、水下涂料防护，特别涉及一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料。
技术介绍
1、海洋生物污损是世界各国发展海洋工业面临的重大难题，而涂刷防污涂料是解决这一问题最有效、便捷的方法。
2、有机硅环境友好型海洋防污涂料属于污损释放型海洋防污涂料，借助有机硅成膜涂层低的表面能以及独特的非极性，有效地抑制了污损生物在涂层表面的粘附。且有机硅涂层弹性模量较低，粘附生物可以通过低能量消耗的剥离方式从涂层表面脱落。对于海洋航行的船舶而言，借助与海水的相对运动带来的水流冲刷作用，粘附不牢固的污损生物能够被轻易去除。然而对于伫立在海洋上的石油钻井平台，静态浸没在海水中的石油运输管道、海洋渔业养殖设备等而言，缺乏在海水中较高速的运动，仅凭水流的相对流动，无法实现污损生物的有效脱落，即缺乏有效的自我清洁。
3、此外，有机硅基防污涂层在使用过程中还存在机械性能差、与基材结合力差等共性问题。相关改善手段包括微纳米粉体增强，聚合物化学改性等，然而这些改善方式无法解决静态海水环境中防治污损生物粘附的问题。对于静态浸没海水的设备，目前只能通过使用含生物杀生剂的防污涂层进行防污，然而对于涉及海产品养殖行业的设备，生物杀生剂类物质的使用会对养殖生物产生毒害作用，此外生物杀生剂的有效释放也需要通过海水足够的相对运动带来的冲刷效果来实现，由此无法在该行业大规模开展。而环保类的生物防污剂目前普遍存在成本过高的问题，这也限制了其在静态水域设备行业的使用。尽管防污涂料最重要的应用领域是航行在水域环境的众多船舶，浸没水域环境中的静
技术实现思路
1、为了克服现有低表面能有机硅海洋防污涂料固化后涂层无法牢固粘结在基材表面，在使用过程中容易脱落等问题，本专利技术的目的在于提供一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料，通过固化涂层中硫脲基团和季铵盐基团产生的氢键交互作用，实现与基材的牢固粘结。然而常规的氢键粘结往往由于聚合物缺乏足够的能量耗散能力而导致实际粘结效果不佳，因此本专利技术利用季铵盐基团产生的正电荷基团从而确保改性有机硅涂层具有良好的能量耗散效果，由此促进固化涂层与基材的结合，从而将氢键交互作用产生的粘结效果充分发挥。而作为聚合物主题机构的聚硅氧烷链段在涂层固化后依然能够确保优异的低表面能特性，从而起到良好的防污效果。
2、本专利技术是通过以下技术方案实施的：
3、本专利技术所述的一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料，以重量份数计，其包括：(1)a组分70～130份；(2)b组分20～40份；(3)c组分5～15份；
4、其中，a组分按重量份数计，包括：
5、
6、b组分按重量份计，包括：
7、固化剂 10～20份
8、第二溶剂 10～20份；
9、c组分按重量份计，包括：
10、催化剂 5～10份
11、第三溶剂 10～20份；
12、所述改性有机硅树脂为具有硫脲基团和烯烃基团的单体、阳离子单体、丙烯酰胺基单体、甲基乙烯基mq型硅树脂、乙醇在偶氮二异丁腈引发剂条件下反应合成得到。
13、进一步的，所述改性有机硅树脂由如下步骤制备：
14、(1)在通有氮气保护条件下的反应釜中，将具有硫脲基团和烯烃基团的单体、阳离子单体、丙烯酰胺基单体、甲基乙烯基mq型硅树脂、乙醇在室温下混合5～20min，随后加入偶氮二异丁腈引发剂，并在50～70℃下反应4～8h；
15、(2)使用丙酮在索氏提取器中洗涤反应产物4～8h，最后在真空条件下干燥12～24h，所得干燥产物即为改性有机硅树脂。
16、具体的，所述具有硫脲基团和烯烃基团的单体、阳离子单体、丙烯酰胺基单体、甲基乙烯基mq型硅树脂、乙醇以重量比计为(1.0～3.0)：(2.0～5.0)：(1.0～2.0)：(20.0～30.0)：(10.0～20.0)。
17、具体的，所述偶氮二异丁腈引发剂为反应物单体(包括具有硫脲基团和烯烃基团的单体、阳离子单体、丙烯酰胺基单体、甲基乙烯基mq型硅树脂)总重量的1％。
18、具体的，所述具有硫脲基团和烯烃基团的单体为n-烯丙基硫脲，n-丙烯n’-2-羟乙基硫脲，4-(3-烯丙硫基脲基)苯甲酸，1-烯丙基-3-(吡啶-2-基)硫脲中的任意一种。
19、具体的，所述阳离子单体为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、n-(2-丙烯酰氧乙基)-n-苄基-n,n-二甲基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵中的任意一种。
20、具体的，所述丙烯酰胺基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲胺基丙基丙烯酰胺、n-苯基甲基丙烯酰胺、n-叔丁基丙烯酰胺中的任意一种。
21、具体的，所述甲基乙烯基mq型硅树脂为m:q值≥1.3：1，或在25℃下为液体。
22、进一步的，所述颜填料为常见的用于海洋防污涂料的颜填料。
23、具体的，所述颜填料选自但不限于重钙粉、三氧化二铁、二氧化钛、硫酸钡、白炭黑中的任意一种。
24、进一步的，所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂中的至少一种。
25、具体的，所述分散剂为德国毕克byk-161，byk-163，byk-167中的任意一种。
26、具体的，所述消泡剂为德国毕克by066n，byk-141，byk-071，byk-060n中的任意一种。
27、具体的，所述流平剂为德国毕克byk-306，byk-307，byk-330中的任意一种。
28、进一步的，所述第一溶剂为二甲苯、乙醇、乙酰丙酮、甲苯中的任意一种。
29、进一步的，所述固化剂为正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷中的任意一种。
30、进一步的，所述第二溶剂为二甲苯、甲苯、丙酮、丁酮中的任意一种。
31、进一步的，所述催化剂为二月硅酸二丁基锡、辛酸亚锡、有机铋中的任意一种。
32、进一步的，所述第三溶剂为乙酰丙酮、二甲苯、乙酸乙酯中的任意一种。
33、本专利技术所述的一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料的制备方法可以通过常规的海洋防污涂料制备方式制备，无特殊要求。
34、进一步的，本专利技术所述的一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料的制备方法，包括如下步骤：
35、(1)将改性有机硅树脂、颜填料、助剂、第一溶剂依次加入搅拌分散设备中，并在100～300rpm下搅拌30～50min，随后密封保存，即a组分。
36、(2)将固化剂、第二溶剂使用常规方式(例如手动搅拌、分散剂搅拌本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料，其特征在于，以重量份数计，其包括：(1)A组分70～130份；(2)B组分20～40份；(3)C组分5～15份；
2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，具有硫脲基团和烯烃基团的单体、阳离子单体、丙烯酰胺基单体、甲基乙烯基MQ型硅树脂、乙醇以重量比计为(1.0～3.0)：(2.0～5.0)：(1.0～2.0)：(20.0～30.0)：(10.0～20.0)。
3.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，具有硫脲基团和烯烃基团的单体为N-烯丙基硫脲，N-丙烯N’-2-羟乙基硫脲，4-(3-烯丙硫基脲基)苯甲酸，1-烯丙基-3-(吡啶-2-基)硫脲中的任意一种。
4.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，阳离子单体为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-(2-丙烯酰氧乙基)-N-苄基-N,N-二甲基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵中的任意一种。
5.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，丙烯酰胺基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲胺基丙基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙
6.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，固化剂为正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷中的任意一种。
7.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，催化剂为二月硅酸二丁基锡、辛酸亚锡、有机铋中的任意一种。
8.一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂层，其特征在于，由如权利要求1-7任一所述的防污涂料涂装得到。
...【技术特征摘要】
1.一种氢键粘结的改性有机硅海洋防污涂料，其特征在于，以重量份数计，其包括：(1)a组分70～130份；(2)b组分20～40份；(3)c组分5～15份；
2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，具有硫脲基团和烯烃基团的单体、阳离子单体、丙烯酰胺基单体、甲基乙烯基mq型硅树脂、乙醇以重量比计为(1.0～3.0)：(2.0～5.0)：(1.0～2.0)：(20.0～30.0)：(10.0～20.0)。
3.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，具有硫脲基团和烯烃基团的单体为n-烯丙基硫脲，n-丙烯n’-2-羟乙基硫脲，4-(3-烯丙硫基脲基)苯甲酸，1-烯丙基-3-(吡啶-2-基)硫脲中的任意一种。
4.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，阳离子单体为[...
【专利技术属性】
技术研发人员：巴淼，陈璐璐，孔俊俊，袁凤，王玉丰，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：
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