微凝胶表面海洋防污涂料制造技术

本发明专利技术公开一种微凝胶表面海洋防污涂料，该涂料由下列各组分的质量份数组成：树脂基料２８．０～５８．０，微凝胶７．０～２０．０，消泡剂１．０～３．０，增塑剂１．０～１０．０，有机溶剂１０．０～４０．０，颜填料１５．０～３５．０，其中，树脂基料为聚丙烯酸或环氧树脂；微凝胶为聚丙烯酸类微凝胶。本发明专利技术提供的防污涂料具有防污效果显著、对海洋环境无任何污染、成本低廉，适于工业化应用生产的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抗海洋生物污损涂料领域，特别是一种以微凝胶表面为抗海洋生物污 损物质的微凝胶表面海洋防污涂料。
技术介绍
我国具有漫长的海岸线，每天有大量舰船航行于海洋环境中，船底长期暴露在海 水中，非常容易被各种海洋污损生物粘附在其表面并生长繁殖，造成外观和功能的极大损 害，并带来巨大的经济损失。这些海洋污损生物包括藤壶、水螅、海鞘等动物，硅藻、绿藻等 藻类和细菌、真菌等菌类。海洋生物一旦在船底表面附着将产生严重的危害，主要有以下几 方面①增加船体的表面粗糙度和重量，增大阻力，使舰船航速减慢、失去机动性，导致燃料 消耗增大，有害气体释放增加；②增加船舶上坞维修次数，浪费时间和资源，且同时会产生 大量有毒污染物；③加速附着生物下面基材(钢材、铝材等)的腐蚀。目前，传统用于防止海洋污损生物粘附的防污涂料有三丁基锡自抛光型防污 涂料、氧化亚铜类防污涂料等，但是由于上述几种传统的防污涂料中含有锡、铜等重金 MIMf^F—itj^gl 胃Claude Alzieu. Impact of tributyltin on marine invertebrates Ecotoxicology, 2000，(9) :71_76 李正炎，周名江，李钧等，三苯基氯化 锡对等鞭金藻生理功能的影响，海洋科学集刊，1996，(37) :115-120;王永芳，有机锡化 合物的污染及其毒性，中国食品卫生杂质，2003，15(3) :244-247。而且氧化亚铜类防 污涂料，防污效果不是很理想，使用过程需要大量使用才能达到一定的效果，而大量的使用 氧化亚铜一方面加重污染，另一方面又会增加使用成本。特别是随着环保呼声的日益高涨， 各国纷纷立法限制有机锡的使用，国际海事组织(IM0)提出，到2008年全面禁止在防污涂 料中使用有机锡，而氧化亚铜类防污涂料的使用也将进一步受到限制。因此，研制开发对海 洋环境无污染的新型无毒防污涂料以取代传统的有毒防污涂料已是大势所趋。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足，提供一种防污效果显著、且用量少、成本低、环 保、高效的以微凝胶表面为抗海洋污损物质的微凝胶表面海洋防污涂料。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为将微凝胶分散于涂层表面 以及基体中，将其与树脂基料、增塑剂、消泡剂、颜填料以及溶剂共同构成微凝胶海洋防污 涂料，利用水凝胶表面不易被粘附的性质抑制生物污损，从而达到防生物污染的目的，且具 有无毒、时效长的优点。本专利技术提供的防污涂料，其各组分的质量份数分别为树脂基料28. 0 58. 0份微凝胶7. 0 20. 0份增塑剂1. 0 10. 0份消泡剂1.0 3.0份 颜填料15. 0 35. 0份溶剂10.0 40.0 份。其中，上述树脂基料为聚丙烯酸、环氧树脂中的一种。上述的微凝胶为聚丙烯酸类微凝胶，聚丙烯酸类微凝胶其制备过程为以丙烯酸 (AA)为单体，以过硫酸钾(KPS)为引发剂，以亚甲基双丙烯酰胺(N，N’ -亚甲基双丙烯酰 胺，NMBA)为交联剂，单体浓度为0. 10% 0.50% (重量百分比)；交联剂浓度为0.01% 0.03% (重 量百分比)；反应温度及反应时间40°C (2h) — 60°C (2h) — 80°C (lh)，反应完成后所得悬 浮液用二甲苯、乙醇洗涤，再干燥处理待用。上述的增塑剂为邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸二辛酯(D0P)、邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)、脂肪族二元酸酯如己二酸二辛酯(D0A)、癸二酸二辛酯(DOS)、磷酸酯如磷酸 三甲苯酯(TCP)、磷酸甲苯二苯酯(CDP)、环氧化合物如环氧化大豆油、环氧油酸丁酯、 聚合型增塑剂如己二酸丙二醇聚酯、苯多酸酯如1，2，4_偏苯三酸三异辛酯、含氯增 塑剂如氯化石蜡、五氯硬酯酸甲酯、烷基磺酸酯、多元醇酯等中的一种。上述的消泡剂采用改性聚二甲基硅氧烷类(如环氧基改性聚二甲基硅氧烷、聚醚 改性聚二甲基硅氧烷BYK300等)或聚醚类(如PPE型聚醚消泡剂)或高级醇类(如DP592 等)消泡剂。上述颜填料选用沉淀硫酸钡、钛白粉、轻质碳酸钙、铁红、氧化锌、海泡石、三聚磷 酸铝、炭黑中的至少一种或一种以上。上述溶剂选用甲乙酮、丙酮、环己酮、异丙醇、正丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁 酯、二甲苯中的至少一种。本专利技术防污涂料中的微凝胶的质量份数控制在7.0 20.0份之间，低于这一含量 会导致本涂料防污性能的下降，高于此含量则造成涂层与底漆的附着性能变差。颜填料的 添加赋予防污涂料足够的机械性能，防止涂层产生开裂、脱落等现象，各种助剂的添加有利 于防污涂料形成均勻稳定的分散体系。本专利技术提供的微凝胶表面海洋防污涂料，与现有技术相比，具有以下优点1、本防污涂料采用对海洋环境无任何污染且成本低的微凝胶为抗海洋生物污损 物质，将微凝胶分散于涂层表面以及基体中(如附图说明图1所示)，利用水凝胶表面不易被粘附的 性质抑制生物污损，从而达到防生物污染的目的，本防污涂料不含有锡、铜等重金属，具有 无毒、成本低、用量少、时效长等优点，因而能较好地克服现有防污技术效果差、毒性大、成 本高的缺点。2、本防污涂料抗海洋生物污损的效果显著，12个月内可有效防止藤壶、藻类、贝类 等海生物的附着(见表1)。3、本防污涂料以微凝胶表面抑制生物污损，时效长；4、本防污涂料的制备工艺简单，易于操作，完全使用常规设备，适宜于大规模应用。说明书附1.本专利技术的微凝胶表面防污涂层示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。本专利技术实施例中的树脂基料、颜填料、消泡剂、增塑剂和溶剂等均采用市售产品， 属于上文限定的各产品均适用于本专利技术实施例；微凝胶采用前文的制备方法制备，属于行 业常规制备工艺，在此，不再赘述。实施例1本防污涂料各组分的质量份数为树脂基料(聚丙烯酸)45. 0份微凝胶(聚丙烯酸微凝胶)18. 2份颜填料(由钛白粉、轻质碳酸钙和铁红以35 11 54的质量比混合成)22.0 份消泡剂(改性聚二甲基硅氧烷类)2. 2份增塑剂(氯化石蜡)2.6份溶剂(二甲苯和正丁醇以7 3体积比混合的混合溶剂)10. 0份按上述配比将所有物质混合形成混合物。利用砂磨将上述混合物充分搅拌3. 0小时，使之分散均勻，即得到本专利技术提供的 微凝胶表面海洋防污涂料(上述制备过程中组分的挥发等损失可忽略不计，以下实施例 同)。将本防污涂料刷涂于已涂覆环氧防腐底漆的钢铁基材上制成样板，室温充分干 燥。然后置于天然海水中进行实海挂板试验，样板表面不同时间段的污染值如表1所示。前 三个月内样板表面无任何海生物附着，六个月以后样板表面污染值仅仅在5%左右。实施例2本防污涂料各组分的质量份数为树脂基料(环氧树脂)38. 8份微凝胶(聚丙烯酸微凝胶)14. 0份颜填料(钛白粉、沉淀硫酸钡和铁红以12 52 36的质量比混合)21. 9份消泡剂(改性聚二甲基硅氧烷类)1. 8份增塑剂(氯化石蜡)2. 5份溶剂(二甲苯)21.0份。按上述配比将所有物质混合形成混合物。将上述混合物充分搅拌3. 5小时，使之分散均勻，即得到本专利技术提供的微凝胶表 面海洋防污涂料。将本防污涂料刷涂于已涂覆环氧防腐底漆的钢铁基材上制成样板，室温充分干 燥。然后置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微凝胶表面海洋防污涂料，其特征在于：该涂料由下列各组分的质量份数组成：　　树脂基料：　２８．０～５８．０份　　微凝胶：　７．０～２０．０份　　增塑剂：　１．０～１０．０份　　消泡剂：　１．０～３．０份　　颜填料：　１５．０～３５．０份溶剂：　１０．０～４０．０份；　　上述的树脂基料为聚丙烯酸或环氧树脂中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙宇华，徐坚，王中善，苏联，刘剑洪，郑德，
申请(专利权)人：宁波海纳海洋生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]