一種船舶專用低表面能防污涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶專用低表面能防污涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋中存在著大量微生物、海洋植物和海洋動(dòng)物，會(huì)吸附在金屬表面，并在金屬表面生長(zhǎng)繁殖。自人類從事海洋活動(dòng)以來(lái)，海洋生物污損問(wèn)題是一直制約海洋資源開(kāi)發(fā)利用的重大難題。海洋生物污損會(huì)增加船舶航行阻力、導(dǎo)致金屬腐蝕加速、堵塞海水輸送管道、降低海洋裝備使用壽命、影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等。迄今為止，涂覆防污涂料仍然是防止海洋生物附著的最經(jīng)濟(jì)而有效的措施，防污涂料能保持浸水部位光滑無(wú)污物附著，目前，主要用在海水、淡水中的船舶、海洋結(jié)構(gòu)物、管道等防污工程中，但是，目前的防污涂料其防污性、強(qiáng)度、耐久性以及環(huán)保性欠佳，在使用的過(guò)程中，易失去其性能，限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種船舶專用低表面能防污涂料，其強(qiáng)度高，防污效果好，在使用的過(guò)程中耐海水腐蝕，且環(huán)保。
[0004]本發(fā)明提出的一種船舶專用低表面能防污涂料，其原料按重量份包括以下組分:改性硅丙樹(shù)脂50-65份、氯磺化聚乙烯10-25份、聚四氟乙烯3-10份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5-10份、環(huán)氧樹(shù)脂5-15份、水性聚酰胺0.5-1.5份、磷酸鋅1_5份、碳納米管5_15份、氮化硅3-10份、納米氧化鐵2-10份、納米氧化鋅3-10份、云母粉1-5份、硬脂酸鈰0.1-2份、纖維絨毛2-10份、辣椒粉1-5份、胡椒粉1-5份、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲0.1-0.5份、吡啶三苯基硼烷0.5-1.5份、4，5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮0.2_1份、二甲苯2-8份、乙酸乙酯2-10份、丙酮1-5份、乙二醇丁醚3-10份、環(huán)己酮2_10份、助劑1_5份。
[0005]優(yōu)選地，其原料中，改性硅丙樹(shù)脂、氯磺化聚乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、環(huán)氧樹(shù)脂的重量比為55-60:13-22:5-9:7-9:7_13。
[0006]優(yōu)選地，其原料中，磷酸鋅、碳納米管、氮化娃、納米氧化鐵、納米氧化鋅、云母粉、硬脂酸鈰、纖維絨毛的重量比為 2-4.5:7-13:5-9:4-9:5-8:2~4.5:0.6-1.7:4_8。
[0007]優(yōu)選地，其原料中，辣椒粉、胡椒粉、3_(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲、吡啶三苯基硼烷、4，5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮的重量比為2-4.5:2-4.5:0.2-0.5:0.6-1.3:
0.4—I ο
[0008]優(yōu)選地，其原料中，二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙二醇丁醚、環(huán)己酮的重量比為3-7:
4-10:2-5:4-9:3-8。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:改性硅丙樹(shù)脂57-60份、氯磺化聚乙烯15-20份、聚四氟乙稀7-8份、偏氟乙稀-六氟丙稀共聚物7-8份、環(huán)氧樹(shù)脂9_12份、水性聚酰胺0.7-1.3份、磷酸鋅2.8-4份、碳納米管9-12份、氮化硅7-8份、納米氧化鐵5_8份、納米氧化鋅3-3.6份、云母粉3-4份、硬脂酸鈰0.9-1.5份、纖維絨毛6_7份、辣椒粉3_4份、胡椒粉3.4-4.2份、3-(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲0.25-0.45份、吡啶三苯基硼烷0.9-1.2份、4，5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮0.6-0.9份、二甲苯4_6份、乙酸乙酯5_8份、丙酮3-4.5份、乙二醇丁醚6-8份、環(huán)己酮4-7份、助劑3-4.5份。
[0010]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:改性硅丙樹(shù)脂59份、氯磺化聚乙烯17份、聚四氟乙烯7.6份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物7.3份、環(huán)氧樹(shù)脂11份、水性聚酰胺I份、磷酸鋅3份、碳納米管10份、氮化娃7.6份、納米氧化鐵6.3份、納米氧化鋅3.2份、云母粉3.6份、硬脂酸鈰1.2份、纖維絨毛6.5份、辣椒粉3.2份、胡椒粉4份、3_(3，4- 二氯苯基)-1，1- 二甲基脲0.36份、吡啶三苯基硼烷I份、4，5- 二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮
0.67份、二甲苯4.8份、乙酸乙酯5.7份、丙酮4份、乙二醇丁醚6.6份、環(huán)己酮5.3份、助劑
4.2 份。
[0011]優(yōu)選地，所述改性硅丙樹(shù)脂按照以下工藝進(jìn)行制備:將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷混合均勻后加熱至112-125°c，反應(yīng)15-20min，然后加入過(guò)硫酸銨和3-吲哚丙烯酸，在115-120°C下反應(yīng)2.5-3.5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)冷卻得到所述改性硅丙樹(shù)脂。
[0012]優(yōu)選地，所述改性硅丙樹(shù)脂按照以下工藝進(jìn)行制備:按摩爾份將1.5-2份苯乙烯、
1.2-1.5份甲基丙烯酸甲酯、1.1-1.8份丙烯酸、1.5-2份乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷混合均勻，加熱至112-125°C，反應(yīng)15-20min，然后加入0.01-0.05份過(guò)硫酸銨和I份3-吲哚丙烯酸，在115-120°C下反應(yīng)2.5-3.5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)冷卻得到所述改性硅丙樹(shù)脂。
[0013]優(yōu)選地，所述改性硅丙樹(shù)脂按照以下工藝進(jìn)行制備:按摩爾份將1.6份苯乙烯、
1.3份甲基丙烯酸甲酯、1.2份丙烯酸、1.7份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷混合均勻，加熱至120°C，反應(yīng)16min，然后加入0.015份過(guò)硫酸銨和I份3-吲哚丙烯酸，在118°C下反應(yīng)3.2h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)冷卻得到所述改性硅丙樹(shù)脂。
[0014]本發(fā)明中所述船舶專用低表面能防污涂料可以按照常規(guī)的涂料制備方法制備而成。
[0015]丙烯酸酯類聚合物具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和粘結(jié)性能，硅氧烷具優(yōu)異的憎水性，本發(fā)明中以改性硅丙樹(shù)脂作為主要的成膜物質(zhì)，并添加了氯磺化聚乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、環(huán)氧樹(shù)脂，通過(guò)控制其比例，使各物質(zhì)的性能協(xié)同促進(jìn)，使得到的涂料具有低的表面能和彈性模量，降低了污染物與船體的附著力，具有優(yōu)異的防污性，在長(zhǎng)期的沖刷過(guò)程中，能維持長(zhǎng)效的防污性；在優(yōu)選方式中，將具有天然抗污性的3-吲哚丙酸引入到改性硅丙樹(shù)脂中，其能通過(guò)吲哚結(jié)構(gòu)活性基團(tuán)取代酶、輔酶、荷爾蒙和基因等配位體，從而引起海洋微生物的新陳代謝的紊亂，達(dá)到防污的目的，大大提高了涂料的防污性能；磷酸鋅、碳納米管、氮化硅、納米氧化鐵、納米氧化鋅、云母粉、硬脂酸鈰配合作為填料加入到體系中，通過(guò)控制各填料的比例，賦予涂膜優(yōu)異的硬度和抗劃傷性，改善了低表面能涂料耐劃傷性差的缺陷，同時(shí)各種填料可以填充在成膜物質(zhì)的空隙中，提高了涂膜的致密性，防止了微生物滲入涂膜內(nèi)部，提高了涂膜的耐水性、防腐蝕性，同時(shí)由于磷酸鋅、納米氧化鋅、硬脂酸鈰的存在，提高了涂料對(duì)紫外光的屏蔽能力，改善了涂料的抗老化能力，延長(zhǎng)了涂料的使用壽命；纖維絨毛、辣椒粉、胡椒粉、3-(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲、吡啶三苯基硼烷、4，5- 二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮配合加入到涂料中，一方面其可以驅(qū)趕微生物，防止其附著，另一方面其可抑制微生物的生長(zhǎng)，相互配合后能廣譜高效地殺滅細(xì)菌、真菌、海藻和其他海洋生物，提高了涂料的防污性；二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙二醇丁醚、環(huán)己酮配合作為成膜助劑，提高了各原料的相容性，通過(guò)控制其比例，使成膜助劑的揮發(fā)速度適中，防止了氣泡和空隙的產(chǎn)生，改善了涂膜的光亮度、致密性和平整性。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提出的一種船舶專用低表面能防污涂料，其原料中，改性硅丙樹(shù)脂的重量份可以為50、53、56、58、59、59.3、61、62、63、63.4,64,64.5、65份；氯磺化聚乙烯的重量份可以為 10、12、13、14、15、16、16.3、17、18、18.5,19,19.3、21、23、23.4,24,24.6、25 份；聚四氟乙烯的重量份可以為3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量份可以為5、6、7、7.6、8、8.3、9、9.UlO份；環(huán)氧樹(shù)脂的重量份可以為5、6、7、8,8.6、9、9.3,10,10.6、11、11.3,12,12.6,13,13.4,14,14.6、15 份；水性聚酰胺的重量份可以為 0.5,0.6,0.7,0.8,0.86,0.9,Ul.2,1.3,1.35,1.4,1.46,1.5 份；磷酸鋅的重量份可以為 Ul.2,1.6,1.8、2、2.3,2.6,2.8、3、3.4,3.8、4、4.5,4.8、5 份；碳納米管的重量份可以為 5、6、7、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15 份；氮化硅的重量份可以為3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份;納米氧化鐵的重量份可以為2、3、
4、5、6、6.7、7、7.6、8、8.6、9、9.3,9.7、10 份;納米氧化鋅的重量份可以為 3、4、5、6、6.3、7、
7.8、8、8.6、9、9.3、10 份；云母粉的重量份可以為 Ul.2,1.3,1.56,1.8,1.9、2、2.3,2.6、2.8、3、3.4,3.8、4、4.5、5 份;硬脂酸鈰的重量份可以為 0.1,0.2,0.3,0.38,0.4,0.46,0.5、0.53,0.6,0.67,0.8,0.9、1、1.2,1.6,1.87,1.9,1.93、2 份；纖維絨毛的重量份可以為 2、2.3,2.8、3、3.5、4、4.6、5、5.3、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10 份；辣椒粉的重量份可以為Ul.2,1.6,1.85,2,2.3,2.7、3、3.4,3.7、4、4.6、5 份;胡椒粉的重量份可以為 Ul.2,1.8、2,2.6、3、3.4,3.7、4、4.5,4.8、5 份；3_(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲的重量份可以為0.1,0.16,0.2,0.23,0.3,0.34,0.4,0.46,0.48,0.5份；吡啶三苯基硼烷的重量份可以為0.5,0.56,0.6,0.68,0.8,0.89,0.9、1、1.2,1.3,1.34,1.4,1.46,1.5 份；4，5- 二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮的重量份可以為 0.2,0.28,0.3,0.34,0.4,0.56,0.6,0.67,0.7,0.8、
0.86,0.9,0.94、1 份；二甲苯的重量份可以為 2,2.3,2.6,2.8、3、3.4,3.7、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.8、8 份；乙酸乙酯的重量份可以為 2,2.6,2.8、3、3.4、4、4.6、5、5.3、6、6.7,7.6、8、
8.6、9、9.3、10 份；丙酮的重量份可以為 Ul.2,1.8、2、2.6、3、3.4、4、4.5、5 份；乙二醇丁醚的重量份可以為3、4、5、5.6、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；環(huán)己酮的重量份可以為2、
2.3,2.8、3、3.4、4、4.6、5、5.3、6、6.7、7、7.5、8、8.6、9、9.4、10 份；助劑的重量份可以為 1、
1.2,1.6、2、2.3,2.7、3、3.4、4、4.6、5 份。
[0017]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本發(fā)