[發(fā)明專利]仿生無毒艦船防污涂料及其制法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02132491.3
• 申請日: 2002-06-28
• 公開（公告）號: CN1392208A
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鈞宇
• 申請（專利權(quán)）人: 王鈞宇
• 主分類號: C09D127/12
• 分類號: C09D127/12;C09D5/16
• 代理公司: 大連非凡專利事務(wù)所
• 代理人: 田和穗

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種含氟涂料，是一種含氟的烯烴共聚物和海洋生物提取物，以及溶劑、助劑構(gòu)成的防污涂料。

背景技術(shù)：

由于海洋生物—尤其是貝殼類—在海洋上艦船底部的寄生與繁殖，使得艦船航行負(fù)擔(dān)增加，即影響其航行速度及載荷效率。如何防止這些生物的寄生成了重要課題，經(jīng)過大量研究，找到了用錫的有機(jī)化合物制成的涂料，可以有效的抑制和防止這些生物的生長。經(jīng)過多年的使用，由于這類有機(jī)錫類涂料毒性較大，對海洋生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重，在一定程度上影響了自然生態(tài)平衡，破壞了一些水生物的生存環(huán)境，特別是對具有重要生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價值的海洋生物構(gòu)成了嚴(yán)重危害，對其它海洋生物也有慢性影響。另外，通過魚類、貝類等進(jìn)入食物鏈，最終會危及人類的健康。隨著有機(jī)錫涂料使用時間的延長，這種潛在的環(huán)境污染隨著海上船舶的增加而日益嚴(yán)重。國際海事組織(IMO)、海上環(huán)境保護(hù)委員會(MEPL)于2001年10月IMO外交大會公布：在2003年1月2日以后所有使用含錫涂料的船只禁止海上運(yùn)行。

隨著開始禁用有機(jī)錫涂料的日期的到來，各國都已著手研究有機(jī)錫的替代品，近年來，發(fā)達(dá)國家已在開始使用無毒防污涂料，如IP公司與日本NPMC公司合作開發(fā)的以丙烯酸銅自拋光技術(shù)的ECOLOFLEN?RANGE?OFTBT-FREE?SYSTEM已在3000艘船上使用。其中牌號為INTERSMOOTH360也已在海軍艦船使用。佑頓公司的Seavictor50已被英國皇家海軍采用，同時HEMPEL公司，JOTUN公司、SIGMA公司也先后將自己的無毒防污涂料推向市場，很快美軍就有70艘軍艦和百余艘商船采用這種防污漆，其防污效果可達(dá)三年以上。

我國國家海洋局在制定的新世紀(jì)議程中也將發(fā)展研究無毒防腐技術(shù)列為重點(diǎn)日程。

引用文獻(xiàn)：

(1)周陳亮????中國涂料??1998№6

(2)Todd?J?T，Zimmerman?R?C?Crews?P，et?al.

The?anti-fouling?activity?of?natural?and?synthetic?phenolic?acidsulphate?eaters.

Phytochemistry，1993，34(2)：401-404

(3)Chem?week，1973，112(18)，32?JP03-239766

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種用天然生物的有效提取物與高分子聚合物結(jié)合成的、對船體有著強(qiáng)有力的粘接力、能防止海水腐蝕，對海洋生物附著的寄生物又有較強(qiáng)的抗拒能力的無毒害、無污染的涂料。

數(shù)據(jù)表明，氟聚物表面的粘附強(qiáng)度在海水作用下可減至25mj/m²以下，甚至更低，如果在配以天然生物活性劑交聯(lián)，則更具有較強(qiáng)的抗粘附性。生物粘附力在臨界表面張力下為23-25mj/m²的聚合物上最低。然而反常的是，海洋生物的粘附有不同的選擇，例如藤壺對自由能為30-35mj/m²的表面最易粘附，而苔蘚蟲則對自由能為15-30mj/m²的表面粘附力最強(qiáng)。因此，析出氟化表面活性劑，從水介質(zhì)在空氣到液體界面自由組合。在失去溶劑和加熱時，表面活性劑聚合形成共價鍵交聯(lián)結(jié)構(gòu)并失去電荷。由于深層中的交聯(lián)密度高，取向Rf基被緊緊固定，故而往往能抗粘附性分子的滲入，又能防止粘附物引起的分子重排。生物附著時，可借助于適當(dāng)?shù)钠崮け砻孀杂赡埽股锱c漆膜相互排斥，若表面能低于3×10^-4N/cm²，則海水中的糖蛋白及多糖類物質(zhì)就不會吸附在該表面。這樣，細(xì)菌、海洋生物都不會附著。氟化物是很常用的低表面能材料。同時含氟聚合物抗化學(xué)品、耐腐蝕、耐老化的性能較好，是目前用于涂料中較為優(yōu)越的一類品種，對于艦船底部材料的保護(hù)也很有利。

本發(fā)明的方案是分兩步而制成的防污涂料：首先是制備改性含氟樹脂，而后用含氟樹脂，提取的生物堿和肽類的天然物、助劑、溶劑而制成涂料。

一.改性含氟樹脂的制取。主要原料為4-叔丁基苯基四氟噻吩氫氧化物，含氟乙烯聚合物、含氟乙烯單體和溶劑反應(yīng)而成。其所用原料的配比(W％)為：

?????????4-叔丁基苯基四氟噻吩氫氧化物?????8-20

?????????含氟乙烯聚合物???????????????????20-53

?????????含氟乙烯單體?????????????????????15-25

?????????溶劑?????????????????????????????17-35