一種低表面能長(zhǎng)效防污涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及防污涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種低表面能長(zhǎng)效防污涂料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在海洋設(shè)備防腐問(wèn)題中，對(duì)于來(lái)自海洋生物的腐蝕是最難處理的以一種，這些海 洋生物附著在海下設(shè)備、船只、救生帶、港口設(shè)施、養(yǎng)殖場(chǎng)、漁網(wǎng)等等之上，對(duì)這些海洋設(shè)備 造成破壞。尤其是如果這些海洋生物附著在船底，則船表面變得粗糙因而需要頻繁地維修。
[0003]目前的防污涂料一般只對(duì)某些海洋生物有抑制作用，而且隨著時(shí)間延長(zhǎng)、設(shè)備和 涂料的老化，這種防腐效果也隨之逐年下降。研究表明，低表面能防污涂料能防止較廣范圍 海洋生物的附著，并且由于這種涂料是基于涂料表面的低表面能物理作用，起到長(zhǎng)期防污 的作用，不存在傳統(tǒng)涂料毒性物質(zhì)的釋放損耗問(wèn)題，因此被認(rèn)為是環(huán)境友好、安全無(wú)毒的理 想海洋防污涂料。然而低表面能海洋防污涂料仍然存在一些問(wèn)題，一是難以獲得具有更低 表面能的表面材料，使其與水的接觸角更大，使海生物更不容易粘附；二是其在海水中易 發(fā)生重構(gòu)，使其表面能隨時(shí)間增大，與水接觸角降低，海生物又容易附著。對(duì)于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船 舶的水下防污保護(hù)，現(xiàn)有的地表面能防污涂料在抗海洋生物附著時(shí)間等方面還不能完全滿 足使用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種特別適用于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶水下防污保護(hù)的低表面能長(zhǎng) 效防污涂料，抗海生物附著時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5~8年或者更久，有效延長(zhǎng)了船舶的航行年限。
[0005] 本發(fā)明提供的低表面能長(zhǎng)效防污涂料，其原料成分包括有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、聚 硅氧烷樹脂、氟碳樹脂、硅改性丙烯酸樹脂、著色顏料、防污顏料、無(wú)機(jī)填料、芳香烴類/醇 類有機(jī)溶劑、硅烷偶聯(lián)劑、分散劑、增稠劑、消泡劑和流平劑。
[0006] 優(yōu)選地，上述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料中，各原料成分的重量份數(shù)為：有機(jī)硅改性 環(huán)氧樹脂20~30份、聚硅氧烷樹脂10~20份、氟碳樹脂5~8份、硅改性丙烯酸樹脂5~10份、 著色顏料3~5份、防污顏料5~8份、無(wú)機(jī)填料10~15份、芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑50~80份、 硅烷偶聯(lián)劑10~20份、分散劑0. 5~1. 0份、增稠劑0. 3~0. 7份、消泡劑0. 5~1. 0份和流平劑 0· 2~0· 5份。
[0007] 優(yōu)選地，上述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料中，所述芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑為二甲 苯、乙醇，或二者任意比例的混合溶液。
[0008] 優(yōu)選地，上述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料中，各原料成分的重量份數(shù)為：有機(jī)硅改性 環(huán)氧樹脂20份、聚硅氧烷樹脂15份、氟碳樹脂5份、硅改性丙烯酸樹脂10份、著色顏料3 份、防污顏料5份、無(wú)機(jī)填料15份、芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑70份、硅烷偶聯(lián)劑20份、分散 劑〇. 5份、增稠劑0. 3份、消泡劑1. 0份和流平劑0. 4份。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種以上任一所述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料的制備方法，包括以 下步驟： (1) 將所需量的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、氟碳樹脂、硅改性丙烯酸樹脂、硅 烷偶聯(lián)劑和芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑加入反應(yīng)釜中，升溫至42~45°c，保溫?cái)嚢?0~60分 鐘； (2) 向反應(yīng)釜中加入著色顏料、防污顏料、無(wú)機(jī)填料、分散劑、增稠劑、消泡劑和流平劑， 以800~1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30~40分鐘；控制反應(yīng)釜溫度緩慢下調(diào)至20~25°C，攪拌至少30 分鐘。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明的低表面能長(zhǎng)效防污涂料，通過(guò)原料的篩選和組合，調(diào)制出的涂料具有更低的 表面能，利用其低表面能的特性及優(yōu)選無(wú)毒防污顏料，通過(guò)在船舶水線下噴涂刷涂或滾涂， 其干膜厚度200微米，抗海生物附著時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5~8年以上，有效延長(zhǎng)了船舶的航行年限。
[0011] 本發(fā)明的涂料制備方法適用于各原料成分的化學(xué)性質(zhì)，分次加入能夠保證更好的 相容性，工藝流程操作簡(jiǎn)單方便。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】 對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0013] 實(shí)施例1 準(zhǔn)確稱取有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂20重量份、聚硅氧烷樹脂15重量份、氟碳樹脂5重量 份、娃改性丙稀酸樹脂10重量份、著色顏料3重量份、防污顏料5重量份、無(wú)機(jī)填料15重量 份、芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑70重量份、硅烷偶聯(lián)劑20重量份、分散劑0. 5重量份、增稠劑 〇. 3重量份、消泡劑1. 0重量份和流平劑0. 4重量份。
[0014] 將所需量的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、氟碳樹脂、硅改性丙烯酸樹脂、 硅烷偶聯(lián)劑和芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑加入反應(yīng)釜中，升溫至45°C，保溫?cái)嚢?0分鐘； 向反應(yīng)釜中加入著色顏料、防污顏料、無(wú)機(jī)填料、分散劑、增稠劑、消泡劑和流平劑，以 800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌40分鐘；控制反應(yīng)釜溫度緩慢下調(diào)至25°C，攪拌30分鐘，獲得終產(chǎn)品， 進(jìn)行單獨(dú)包裝后進(jìn)行性能檢測(cè)。
[0015] 將所得涂料通過(guò)噴涂或者刷涂的方法涂覆于有防腐底漆的低碳鋼板上 (150X250X1. 5mm)，防腐底漆干膜厚度為200μπι左右，防污涂層厚度控制在200μπι左 右。室溫充分干燥后，進(jìn)行淺海掛板實(shí)驗(yàn)。同時(shí)選擇覆于有防腐底漆的低碳鋼板作為空白 對(duì)照，選擇市售的常規(guī)地表面能防污涂料作為商品對(duì)照。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表： 表1
以_上實(shí)施例的說(shuō)^月只是用于幫助理解本發(fā)明"核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技^領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修 飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低表面能長(zhǎng)效防污涂料，其特征在于，原料成分包括有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、聚硅 氧烷樹脂、氟碳樹脂、硅改性丙烯酸樹脂、著色顏料、防污顏料、無(wú)機(jī)填料、芳香烴類/醇類 有機(jī)溶劑、硅烷偶聯(lián)劑、分散劑、增稠劑、消泡劑和流平劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料，其特征在于，各原料成分的重量份 數(shù)為：有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂20~30份、聚硅氧烷樹脂10~20份、氟碳樹脂5~8份、硅改性丙 烯酸樹脂5~10份、著色顏料3~5份、防污顏料5~8份、無(wú)機(jī)填料10~15份、芳香烴類/醇類 有機(jī)溶劑50~80份、硅烷偶聯(lián)劑10~20份、分散劑0. 5~1. O份、增稠劑0. 3~0. 7份、消泡劑 0. 5~1. 0份和流平劑0. 2~0. 5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料，其特征在于，所述芳香烴類/醇類有 機(jī)溶劑為二甲苯、乙醇，或二者任意比例的混合溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料，其特征在于，各原料成分的重量份 數(shù)為：有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂20份、聚硅氧烷樹脂15份、氟碳樹脂5份、硅改性丙烯酸樹脂10 份、著色顏料3份、防污顏料5份、無(wú)機(jī)填料15份、芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑70份、硅烷偶 聯(lián)劑20份、分散劑0. 5份、增稠劑0. 3份、消泡劑I. 0份和流平劑0. 4份。5. 權(quán)利要求1~4任一所述的低表面能長(zhǎng)效防污涂料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 將所需量的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、氟碳樹脂、硅改性丙烯酸樹脂、硅 烷偶聯(lián)劑和芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑加入反應(yīng)釜中，升溫至42~45°C，保溫?cái)嚢?0~60分 鐘； (2) 向反應(yīng)釜中加入著色顏料、防污顏料、無(wú)機(jī)填料、分散劑、增稠劑、消泡劑和流平劑， 以800~1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30~40分鐘；控制反應(yīng)釜溫度緩慢下調(diào)至20~25°C，攪拌至少30 分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低表面能長(zhǎng)效防污涂料及其制備方法，該涂料的原料成分包括有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、氟碳樹脂、硅改性丙烯酸樹脂、著色顏料、防污顏料、無(wú)機(jī)填料、芳香烴類/醇類有機(jī)溶劑、硅烷偶聯(lián)劑、分散劑、增稠劑、消泡劑和流平劑。該涂料為單包裝涂料，主要應(yīng)用于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶水下防污保護(hù)。本發(fā)明的涂料利用其低表面能的特性及優(yōu)選無(wú)毒防污顏料，通過(guò)在船舶水線下噴涂刷涂或滾涂，其干膜厚度200微米，抗海生物附著時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5~8年以上，有效延長(zhǎng)了船舶的航行年限。
【IPC分類】C09D5/16, C09D163/00, C09D133/00, C09D127/12, C09D7/12, C09D183/04
【公開號(hào)】CN105238214
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510723546
【發(fā)明人】王俊, 史春暉, 陳旭東
【申請(qǐng)人】中遠(yuǎn)關(guān)西涂料化工（天津）有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日