本發(fā)明涉及一種防腐抗菌涂料及其制備方法，具體涉及一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層及其制備方法和應(yīng)用，屬于涂料。
背景技術(shù)：
1、目前，船只、艦艇等在海洋中長(zhǎng)期行駛，其外表層難免會(huì)被微生物、海藻等附著生長(zhǎng)，若長(zhǎng)此以往會(huì)對(duì)艦艇、鉆探設(shè)備、儀表儀器、養(yǎng)殖網(wǎng)籠等浸入海水的物體上產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，從而造成遠(yuǎn)洋船只、海上作業(yè)裝備、海軍艦服役的可靠性、安全性問(wèn)題。海洋生物腐蝕損壞船身始終是艦船想保持正常安全行駛所繞不開的難題，生物污損對(duì)艦艇、鉆探設(shè)備等海洋作業(yè)裝備所帶來(lái)的危害已不言而喻，而為了響應(yīng)綠色和平的時(shí)代主題號(hào)召，傳統(tǒng)的防腐蝕抗菌涂層材料因其毒性烈、對(duì)環(huán)境極不友好正逐步退出這片領(lǐng)域，新型高效環(huán)保的防腐蝕抗菌涂層材料的研發(fā)調(diào)配已迫在眉睫。
2、聚丙烯酰胺涂層具有優(yōu)異的防水功能，由于其高強(qiáng)度、高耐候性和出色的粘附性，與聚丙烯酰胺/聚二甲基硅氧烷形成ipns涂層可以有效地防止水分(海水)滲透，保護(hù)物體免受水的侵蝕和損壞。
3、固化劑在涂層制備中起著至關(guān)重要的作用，它能夠提高涂層的硬度和耐磨性，增強(qiáng)涂層的穩(wěn)定性；固化時(shí)間是考量ipns防腐蝕抗菌涂層的重要生產(chǎn)工藝參數(shù)，過(guò)短的固化時(shí)間或過(guò)長(zhǎng)的固化時(shí)間均不適合批量化防腐蝕抗菌涂層的生產(chǎn)。然而，傳統(tǒng)的固化劑往往存在分散不均、固化效果不佳等問(wèn)題。因此，開發(fā)一種新型的復(fù)合固化劑，對(duì)于提高涂層的防腐抗菌性能具有重要意義。故現(xiàn)有技術(shù)中，亟需一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，本發(fā)明采用聚丙烯酰胺作為基體，同時(shí)添加抗菌劑、分散劑、有機(jī)硅固化劑、脂肪酸酐固化劑、成膜劑、ph調(diào)節(jié)劑、填充劑，使其生成的防腐蝕抗菌涂層能夠在艦船表面有效附著，保護(hù)艦體和海工設(shè)備，延緩航海壽命，具有良好的防腐蝕抗菌效果，該涂層可供海洋船只在特殊海洋腐蝕環(huán)境條件下使用的壽命更長(zhǎng)、污染更小。
2、同時(shí)，本發(fā)明提供一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層的制備方法，該法解決傳統(tǒng)涂層材料分散不均、性能不穩(wěn)定等問(wèn)題，并且固化時(shí)間適中，固化效果好，中性鹽霧試驗(yàn)≥3000小時(shí)、抗菌率(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)≥99％。
3、同時(shí)，本發(fā)明提供一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層在海洋作業(yè)裝備中的應(yīng)用。
4、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
5、一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，包括重量比為1：1的半成品a和半成品b；
6、半成品a包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：丙烯酸35-45份、抗菌劑1-4份、分散劑3-12份；
7、半成品b包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：固化劑6-12份、成膜劑3-8份、ph調(diào)節(jié)劑8-15份；填充劑20-32份；
8、固化劑包括有機(jī)硅固化劑和脂肪酸酐固化劑的質(zhì)量比為(4-7)：(2-6)；
9、涂層厚度20-100μm。
10、優(yōu)選地，丙烯酸為聚丙烯酰胺、丙烯酸改性環(huán)氧、丙烯酸樹脂中的一種或兩種。
11、優(yōu)選地，抗菌劑為納米銀、二氧化鈦、納米氧化鋅、季胺鹽類化合物中任一種或幾種的混合。
12、優(yōu)選地，分散劑為聚烯烴型分散劑；聚烯烴型分散劑包括聚乙烯。
13、優(yōu)選地，有機(jī)硅固化劑為聚二甲基硅氧烷和/或有機(jī)硅；脂肪酸酐固化劑為脂肪酸酐。
14、優(yōu)選地，成膜劑為有機(jī)硅成膜劑、丙烯酸樹脂成膜劑、丙二醇甲醚醋酸酯成膜劑中一種或幾種的混合。
15、優(yōu)選地，ph調(diào)節(jié)劑為氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺中的任一種或幾種的混合。
16、優(yōu)選地，填充劑為三聚氰胺、硅化石粉、滑石粉、玻璃纖維、苯基縮水甘油醚的中的任一種或幾種的混合。
17、一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層的制備方法，包括以下步驟：
18、s01，按設(shè)計(jì)重量份數(shù)稱取原料；
19、s02，將丙烯酸、抗菌劑、分散劑先200-800r/min充分?jǐn)嚢?-10分鐘再500-1500wkw，轉(zhuǎn)速500-1000r/min超聲彌散5-10分鐘，得到半成品a；
20、s03，將固化劑及和ph調(diào)節(jié)劑先300-500r/min混合攪拌5-10分鐘，然后再加入成膜劑與填充劑，200-800r/min充分?jǐn)嚢?-10分鐘后再500-1500wkw，轉(zhuǎn)速500-1000r/min超聲彌散5-10分鐘，即得半成品b；
21、s04，半成品a與半成品b，按重量比1：1混合，充分?jǐn)嚢?-2分鐘，然后以刷涂或噴涂方式，將混合物均勻涂覆在海洋作業(yè)裝備外表，厚度20-100μm，室溫固化1-2小時(shí)后，即得海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層。
22、一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層在海洋作業(yè)裝備中的應(yīng)用，海洋作業(yè)裝備包括艦艇、錨鏈、鉆探設(shè)備、儀表儀器、養(yǎng)殖網(wǎng)籠。
23、半成品a中，丙烯酸、抗菌劑、分散劑的比例可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳防腐與抗菌效果。
24、半成品b中，有機(jī)固化劑與脂肪酸酐固化劑比例可根據(jù)環(huán)境溫度的高低作適當(dāng)調(diào)整，成膜劑和ph調(diào)節(jié)劑，脂肪酸超聲彌散處理的參數(shù)(如超聲功率、處理時(shí)間等)可根據(jù)混合物的性質(zhì)和所需涂層性能進(jìn)行優(yōu)化。
25、本發(fā)明具有以下有益效果：
26、本發(fā)明的一種海洋環(huán)境下ipns防腐抗菌涂層，通過(guò)攪拌超聲彌散技術(shù)使抗菌防腐劑和固化劑均勻分散，有效提高了涂層的防腐抗菌性能。同時(shí)，兩種半成品單獨(dú)存放，穩(wěn)定性好質(zhì)保期長(zhǎng)；到達(dá)需要進(jìn)行防腐抗菌處理的工件時(shí)，可取出進(jìn)行簡(jiǎn)單攪拌混合，噴霧或刷涂到工件上，常溫固化后，即可得到一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，后續(xù)涂覆方法簡(jiǎn)單易行，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
27、本發(fā)明的ipns涂層可以有效地防止水分(海水)滲透，保護(hù)物體免受水的侵蝕和損壞，ipns分子鏈相互貫穿的涂層，還可以交鏈其他特殊功能物質(zhì)，本方法交聯(lián)了抗菌材料，從而該涂層在具有高防腐的同時(shí)，也達(dá)到抗菌性能。按照gb/t?10125—2012《人造氣氛腐蝕試驗(yàn)—鹽霧試驗(yàn)》中性鹽霧試驗(yàn)≥3000小時(shí)，按照gb/t?21510-2008《納米無(wú)機(jī)材料抗菌性能檢測(cè)方法》檢測(cè)大腸桿菌與金黃色葡萄球菌的抗菌率≥99％。
28、本發(fā)明涂層材料中的分散劑可用聚烯烴型分散劑，其在水性、溶劑型和高固含量涂料中，分散能力優(yōu)異。同時(shí)，由于其分子鏈結(jié)構(gòu)松散，分子鏈數(shù)較多，聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴可以和其分子結(jié)合得更緊密，對(duì)于顏料的分散和界面活性方面都有良好表現(xiàn)；多組份協(xié)同調(diào)配，使涂層完全固化時(shí)間控制在1-2小時(shí)左右，大大提升了涂層的生產(chǎn)效率。
29、本發(fā)明的超聲彌散技術(shù)作為一種物理分散手段，能夠顯著提高添加劑在基體中的分散性和穩(wěn)定性。將超聲彌散技術(shù)應(yīng)用于涂層制備中，可解決傳統(tǒng)涂層材料分散不均、性能不穩(wěn)定等問(wèn)題。
1.一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，包括重量比為1：1的半成品a和半成品b；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，丙烯酸為聚丙烯酰胺、丙烯酸改性環(huán)氧、丙烯酸樹脂中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，抗菌劑為納米銀、二氧化鈦、納米氧化鋅、季胺鹽類化合物中任一種或幾種的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，分散劑為聚烯烴型分散劑；聚烯烴型分散劑包括聚乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，有機(jī)硅固化劑為聚二甲基硅氧烷和/或有機(jī)硅；脂肪酸酐固化劑為脂肪酸酐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，成膜劑為有機(jī)硅成膜劑、丙烯酸樹脂成膜劑、丙二醇甲醚醋酸酯成膜劑中一種或幾種的混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，ph調(diào)節(jié)劑為氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺中的任一種或幾種的混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層，其特征在于，填充劑為三聚氰胺、硅化石粉、滑石粉、玻璃纖維、苯基縮水甘油醚的中的任一種或幾種的混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的一種海洋環(huán)境下ipns防腐蝕抗菌涂層在海洋作業(yè)裝備中的應(yīng)用，其特征在于，海洋作業(yè)裝備包括艦艇、錨鏈、鉆探設(shè)備、儀表儀器、養(yǎng)殖網(wǎng)籠。