【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种抗菌防腐水性聚脲涂料及其制备方法，属于海洋防腐。
技术介绍
1、随着海洋产业的快速发展和对海洋资源的旺盛需求，各类海洋设施、船舶及金属构件面临着严峻的海洋环境腐蚀问题。目前，预防和减轻海洋腐蚀的有效措施除了合理选用材料外，还依赖于防腐技术。
2、水性涂料由于其绿色环保，满足低挥发性有机化合物排放要求，被广泛应用于主流汽车和船舶涂料中。然而，传统的水性涂料仍然存在一些缺陷，其中通常含有大量的亲水基团和表面活性剂，成膜后形成大量的微孔通道，腐蚀介质中的h2o、o2和cl-会缓慢渗透过去，不能为金属基材提供长期的防腐蚀保护。
3、石墨烯及其衍生物(氧化石墨烯)具有比表面积大、机械性能高、热稳定性好、阻隔效果佳等特点，可以显著提高涂料的耐腐蚀性能，目前石墨烯及其衍生物被广泛应用于水性涂料中，但是较强的范德华力和较高的比表面积使其容易聚集在一起，不能与有机物形成稳定的化学键，与树脂的界面结合力较低。
4、对于海洋防腐而言，现有的防腐涂料形成的涂层仅具有物理隔离腐蚀介质的作用，防腐蚀效率偏低，会产生其他相关问题，如液体远距离输送时，由于金属内部腐蚀，会产生较大的流体阻力，增加输送成本，还存在管道容易爆裂造成泄漏的隐患。另外，海洋中微生物的大量寄生和繁殖，会快速降低传统涂层的防护时效。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种抗菌防腐水性聚脲涂料及其制备方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术
3、一种抗菌防腐水性聚脲涂料，具有如下组成及配比：
4、去离子水：15～20质量份；
5、润湿分散剂：0.3～0.6质量份；
6、消泡剂：0.05～0.35质量份；
7、填料：23～35质量份；
8、改性水性聚脲树脂：45～55质量份；
9、成膜助剂：0.05～0.15质量份；
10、抗闪锈剂：0.1～0.4质量份；
11、剥离剂：0.5～3质量份；
12、增稠剂：0.5～1质量份；
13、所述的改性水性聚脲树脂是由多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体(zno-drgo)接枝在水性聚脲树脂上而得；
14、所述的多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体是先由氧化石墨烯与多巴胺反应，得到的多巴胺还原氧化石墨烯再与纳米氧化锌反应而得。
15、一种实施方案，所述的填料为金红石型钛白粉、云母粉、炭黑中的任意一种。
16、一种实施方案，所述的润湿分散剂为丙烯酸类、丙烯酸共聚物钠盐、高分子羧酸与改性聚硅氧烷的混合物中的任意一种，例如：埃夫卡efka-4570、毕克byk-180。
17、一种实施方案，所述的消泡剂为有机硅类、聚醚类、聚醚改性有机硅类中的任意一种，例如：道康宁dc-62、毕克byk-019。
18、一种实施方案，所述的成膜助剂为醇类、醇酯类、醇醚类中的任意一种，例如：十二碳醇酯，丙二醇二乙酸酯。
19、一种实施方案，所述的抗闪锈剂为有机胺盐络合物，例如：邻苯二甲酰亚胺、苯并嘧啶。
20、一种实施方案，所述的剥离剂为非离子型水性剥离剂，例如：水性硅油、水性硬脂酸锌。
21、一种实施方案，所述的增稠剂为纤维素类、聚丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类中的任意一种，例如：羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺。
22、一种实施方案，所述的改性水性聚脲树脂的制备包括如下步骤：
23、a)氮气保护下，将多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体和二异氰酸酯分散于有机溶剂中，然后在70～80℃下搅拌反应2～6小时；
24、b)将反应体系降温至40～50℃，滴加聚醚胺(滴加速度为5～15秒/滴)，然后保温搅拌反应2～3小时；
25、c)将反应体系升温至80～90℃，加入亲水扩链剂，然后保温搅拌2～3小时，得到预聚物；
26、d)将所得预聚物降温至40～50℃，加入中和剂，保温反应20～40分钟后，加入去离子水分散2～3小时，再将所得产物置于真空干燥箱中脱气(以除去残留的有机溶剂和气泡)，即得到固含量为35～45％的改性水性聚脲树脂。
27、一种优选方案，步骤a)中所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
28、一种优选方案，步骤a)中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮中的任意一种。
29、一种优选方案，步骤b)中所述的聚醚胺的平均分子量为1000～3000。
30、一种优选方案，步骤c)中所述的亲水扩链剂为n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种。
31、一种优选方案，步骤d)中所述的中和剂为盐酸、乙酸、氯代烃中的任意一种。
32、一种优选方案，在制备所述的改性水性聚脲树脂过程中，溶剂：多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体的质量比为(90～110)：1；多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体：亲水扩链剂：(二异氰酸酯和聚醚胺)的质量比为(0.001～0.005)：(0.03～0.06)：1；二异氰酸酯：聚醚胺的摩尔比为(2～4)：1；中和剂：亲水扩链剂的摩尔比为(0.8～1.0)：1。
33、一种实施方案，所述的多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体的制备，包括如下步骤：
34、将氧化石墨烯分散在tris缓冲液中，超声分散40～60分钟后，加入盐酸多巴胺，室温搅拌2～4小时，得到含有多巴胺还原氧化石墨烯的反应液，然后向所得反应液中加入纳米氧化锌颗粒，得到的混合溶液在40～50℃下反应18～24小时，结束反应，收集固体产物，即得到多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体(zno-drgo)。
35、一种优选方案，在制备所述的多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体过程中，所述tris缓冲液的浓度为10mm；tris缓冲液：氧化石墨烯：盐酸多巴胺：纳米氧化锌的质量比为(800～1800)：(0.2～0.4)：(1～3)：1。
36、一种优选方案，所述纳米氧化锌颗粒的粒径为100～200nm。
37、一种优选方案，收集固体产物的操作如下：
38、反应结束后，将反应液离心分离，分离所得沉淀物分别用乙醇和去离子水洗涤1～3次，洗涤后的产物在真空下冷冻干燥至恒定重量，即得到多巴胺还原氧化石墨烯-纳米zno粉体(zno-drgo)。
39、一种本专利技术所述的抗菌防腐水性聚脲涂料的制备方法，包括如下步骤：
40、①将配比量的去离子水、润湿分散剂和消泡剂混合均匀；
41、②加入配比量的填料搅拌混合均匀；
42、③加入配比量的改性水性聚脲树脂、成膜助剂，搅拌使之混合均匀；
43、④加入抗闪锈剂、剥离剂，搅拌使之混合均匀；
44、⑤加入本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于，具有如下组成及配比：
2.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：所述的填料为金红石型钛白粉、云母粉、炭黑中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：所述的剥离剂为非离子型水性剥离剂。
4.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于，所述的改性水性聚脲树脂的制备包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：步骤a)中所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：步骤c)中所述的亲水扩链剂为N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种。
7.根据权利要求4所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：步骤d)中所述的中和剂为盐酸、乙酸、氯代烃中的任意一种。
8.根据权利要求4所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于，溶剂：多巴胺还原氧化石墨烯-纳米ZnO粉体的质量比为(90～1
9.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于，所述的多巴胺还原氧化石墨烯-纳米ZnO粉体的制备包括如下步骤：
10.一种权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于，具有如下组成及配比：
2.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：所述的填料为金红石型钛白粉、云母粉、炭黑中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：所述的剥离剂为非离子型水性剥离剂。
4.根据权利要求1所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于，所述的改性水性聚脲树脂的制备包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：步骤a)中所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的抗菌防腐水性聚脲涂料，其特征在于：步骤c)中所述的亲水扩链剂为n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：王继虎，谢晨，柯婷，温太晟，余江南，温绍国，朱同贺，袁春平，陈思浩，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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