一种海洋防污涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种海洋防污涂料，由成膜基料、防锈颜料、稀释剂、填料以及组合防污剂组成，其特征在于，所述组合防污剂由A、B两组分构成，A、B两组份的重量比为1∶3～1∶20；其中A组份为油溶性纳米银，B组份为有机杀藻剂；所述有机杀藻剂选自N，N-二甲基二氯苯脲、4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、N，N’-二甲基-N’-苯基-(N-氟二氯甲硫基)磺酰胺有中的一种或几种混合。该涂料不含锡或铜等对环境危害较大的有毒物质，以纳米银与易降解的有机杀藻剂为组合防污剂，防污涂料防污效果高效持久，且防污剂添加量较低，是一种环境友好型的防污涂料。其制备方法简单，成本合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂料
，特别涉及一种用于海洋防污涂料。
技术介绍
随着科学技术的发展和人们对海洋认识的逐步深化，海洋呈现在人们眼前的形象不仅是世界交通的重要通道，而且成为军事、经济、民生和科技探索的重要活动场所。但海洋污损生物附着舰船底部，会增加航行阻力、降低船速、多耗燃料，严重影响战斗力；附着于海洋探测仪上，会使仪器信号失真、性能下降；附着于养殖网具，会堵塞网眼、降低海水交换效率，使养殖区产量锐减；附着于海水管路内壁，会造成巨大的交通事故(马士德，等.舰船的生物附着与腐蚀调查.海洋学报，1996(1) :18-21)。全世界每年由生物污损造成的损失难以估算，因此，海洋防污问题是海洋运输、海洋工程及海洋渔业的重要课题。据统计，仅就海湾和港口而言，每年全世界用于防污的费用就高达14亿美元。目前，涂装防污涂料是海洋防污技术中是最经济、最简便有效的方法。据2009年资料统计，我国防污涂料的市场是6-9万吨/年，价值90-100亿人民币，且需求量正以每年20 %以上的速度递增；国际商用船舶防污涂料市场40-50亿美元/年，而美国海军每年用于舰船防污的费用将近10亿美元。传统的防污涂料种类很多，其中无机类包括氧化亚铜 (也有其他的铜化合物，如硫氰酸亚铜等)、氧化汞(虽有效但污染环境，现已禁用)、氯化锌(辅助防污剂)等；有机类包括有机锡化合物(三丁基锡TBT或三苯基锡化合物TPT，已被禁用)、有机氯化合物(如DDT，它对藤壶有特效，但DDT太稳定，不易降解，污染环境，现已禁用，我国已宣布在2009年全面淘汰DDT在船舶防污涂料中的使用)等(张洪荣，原培胜.舰船防污损技术的发展.舰船防化，2005( :7-8)。有机锡类防污涂料逐渐被禁止使用以后，现今80%海洋防污涂料采用氧化亚铜作为防污剂。尽管其对人体的直接伤害目前尚不明朗，但对某些鱼类和鲸的毒性指标则要大于Mh。同时不容忽视的是，铜类化合物的大量析出并沉淀于海底，对藻类的生长及其下游食物链带来极大的威胁，必然会对海洋环境带来永久性的伤害与污染。另外，有学者已证明铜系化合物对藤壶、栖管虫及大部分藻类有防污活性，但对浒苔、水云和弯杆藻类等无效，而这些藻类却是海洋污损生物里的优势品种，因此需结合其他有机物防污剂使用，但铜加上辅助毒剂对海洋生物的危害几乎等同于有机锡(尚同来，王玲，尚永春.船底附着海生物及防除船舶，2001 (4) :54-56)。因此，国际海事组织将于2012年开始限制氧化亚铜的使用，中国环保总局也将氧化亚铜列为高风险、高污染(“双高”)的清单，并提出可能于2012年限制其使用。鉴于此，开发新型的环保长效防污涂料势在必行。目前，国内外对于环境友好型防污涂料的研究主要集中在以下几个方面(1)低表面能防污涂料(如含有有机硅、氟树脂的涂料)(2)以天然防污活性物质为防污剂的防污涂料(如辣椒素、洋葱素等)(3)寻找可以替代或部分替代氧化亚铜的金属化合物防污剂(如银颗粒、氧化锌、 吡啶硫酮铜等)；但迄今为止，众多研究证实，上述方法均或多或少的存在问题，如单纯的低表面能防污涂料往往只能使海洋生物附着不牢，需定期清理。附着生物一旦长大将很难除去， 清理过程中会破坏漆膜。因而目前其应用范围有很大的局限性，多应用于高速船，而对难以定期上坞清理的大型船只尚无法应用；而天然生物防污涂料的成本较高，且往往需要与氧化亚铜配合使用，与实际应用间还存在着相当的距离，其规模化生产目前还难以实现； 寻找一种可以替代氧化亚铜的金属化合物防污剂是目前研究的焦点。如中国专利公布号 CN101967316A公布了一种含有银颗粒的防污涂料。但没有解决小尺度银颗粒的团聚问题， 众所周知，纳米尺度的银颗粒在树脂中极易团聚，很难分散均勻，这会严重影响涂料的防污性能，另外，纳米银对于微生物的杀灭能力较强，而对于大型附着生物则较弱，这也会影响涂料的防污效果；中国专利公布号CN102010639公布了一种以纳米银、氧化锌、吡啶硫酮铜为复合防污剂的防污涂料，该涂料考虑了纳米银杀菌的局限性，但同样没有考虑纳米银的团聚问题，另外，因为纳米银的添加量很少，又没有采取缓释措施，其防污持久性存在明显问题。因此，对上述现有的各种技术进行优化整合、再开发和适应性创新，研究船舶防污涂料的新型方法和制备技术是各国当前迫切需要发展的重要研究方向之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有船舶防污涂料制备成本高、对环境危害大、防污持久性差等缺点，提供一种全新的环境友好的、防污能力强的海洋防污涂料。作为本专利技术第一方面的海洋防污涂料，由成膜基料、防锈颜料、稀释剂、填料以及组合防污剂组成，其特征在于，所述组合防污剂由A、B两组分构成，A、B两组份的重量比为 1 3 1 20;其中A组份为油溶性纳米银，B组份为有机杀藻剂；所述有机杀藻剂选自 N，N- 二甲基二氯苯脲、4，5- 二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、N，N’- 二甲基-N’-苯基-(N-氟二氯甲硫基)磺酰胺有中的一种或几种混合。所述成膜物质为丙烯酸树脂、氯醚树脂、氟碳树脂、石油树脂、氨基树脂、多异氰酸酯、松香中的一种或者几种混合。所述多异氰酸酯为DN-980或N_75。所述防锈颜料为氧化铁红。所述稀释剂为二甲苯、分散剂、环己酮、邻苯二甲酸二甲酯、醋酸丁酯中的一种或者几种混合。所述分散剂为4037或BI-163。所述填料为氧化锌、沸石、气相二氧化硅、有机膨润土、钛白粉、流平剂中的一种或者几种混合。所述流平剂为3033或BI-306。在本专利技术的一优先实施例中，所述海洋防污涂料由以下重量百分比的原料制备而成50%固体分单组份丙烯酸树脂20%~35%60%固体分石油树脂C95%~10%60~70%固体分松香液10~23%氧化锌10~15%有机膨润土0.1%~1%气相ニ氧化硅0.1%~0.5%ニ甲苯1%~3%环己酮1%~3%沸石8%~20%氧化铁红2%~5%组合防污剂0.1~10%。在本专利技术的一优先实施例中，所述海洋防污涂料由以下重量百分比的原料制备而成45%固体分氯醚树脂15~20%60-70%固体分松香液10%~25%60%固体分石油树脂C95%~10%有机膨润土1%~5%邻苯ニ甲酸ニ甲酯1%~3%气相ニ氧化硅0.1%~0.5%沸石8%~20%氧化锌10%~15%氧化铁红2%~5%ニ甲苯1%~3%环己酮1%~3%组合防污剂0.1~10%。在本专利技术的一优先实施例中，所述海洋防污涂料由以下重量百分比的原料制备而成50%固体分氟碳树脂40%~55%多异氰酸酯15%~20%钛白粉15%~28%混合溶剂(二甲苯醋酸丁酯丙二醇乙醚乙酸酯=2: 2 1) 1%~3% 氧化锌氧化铁红流平剂分散剂组合防污剂5%~15% 1.5%~5% 0.01%~0.1% 0.01%~0.1% 0.1~10%o所述50%固体分单组份丙烯酸树脂为单组份丙烯酸树脂与甲苯质量比为1 1 的混合溶液。所述60%固体分石油树脂C9为C9石油树脂与二甲苯质量比为3 2的混合溶液。所述60 70%固体分松香液为溶剂为二甲苯的含有60 70wt%松香的溶液。所述45%固体分氯醚树脂为氯醚树脂与二甲苯质量比为9 11的混合溶液。匕曰酉丁 酸醋乙二醇乙醚乙酸所述50%固体分氟碳树脂为氟碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．海洋防污涂料，由成膜基料、防锈颜料、稀释剂、填料以及组合防污剂组成，其特征在于，所述组合防污剂由Ａ、Ｂ两组分构成，Ａ、Ｂ两组份的重量比为１∶３～１∶２０；其中Ａ组份为油溶性纳米银，Ｂ组份为有机杀藻剂；所述有机杀藻剂选自Ｎ，Ｎ－二甲基二氯苯脲、４，５－二氯代－２－正辛基－４－异噻唑啉－３－酮、Ｎ，Ｎ’－二甲基－Ｎ’－苯基－（Ｎ－氟二氯甲硫基）磺酰胺有中的一种或几种混合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹衍升，董丽华，刘涛，张福华，张玉良，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：31