[發明專利]無毒海洋防污涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 200810012172.5
• 申請日: 2008-07-02
• 公開（公告）號: CN101333348A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 張占平;齊育紅
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C09D5/16
• 分類號: C09D5/16;C09D127/12;C09D133/14;C09D163/00;C09D175/04;C09D183/07;C09D125/14;C09D133/00
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司
• 代理人: 衛茂才

技術領域

本發明屬于防污涂料、水下涂料技術領域。

背景技術

海洋生物的污損問題一直限制著人們對海洋資源的開發利用，各種海生物的附著會引起船舶航行阻力增大，燃料消耗量增加，海生物的代謝產物對船只造成腐蝕，會增加船舶的維修費用，降低船只的在航率，海生物還會堵塞海底各種管路、閥門和養殖網箱的網眼，造成的經濟損失難以估算。為了實現對海洋生物的防除，涂裝防污涂料是解決污損問題唯一得到廣泛應用的既經濟又高效的重要途徑。然而，目前使用的許多防污涂料，其所含可釋放的防污毒劑(如有機錫、氧化亞銅)會造成海水水體污染，引發生物變異，危及海洋食物鏈，對海洋生態平衡以及人類健康具有潛在危害。因此，國際海事組織(IMO)第21屆會議決定，2008年1月1日之后將徹底禁止使用含有機錫的防污涂料。針對這種情況，開發無錫、無毒的環保防污涂料成為防污涂料的發展方向。

電氣石是以含硼為主的環狀硅酸鹽礦物，其化學式為Na(Mg，Fe，Mn，Li，Al)₃Al₆[Si₆O₁₈](BO₃)₃(OH，F)₄。1989年，日本學者Kubo發現并提出電氣石具有永久性自發極化效應，其極化值不受外界電場影響，電氣石粉末周圍存在靜電場。電氣石的結晶體，一邊是正電極，一邊是負電極，處于不平衡狀態，因此從負極不斷地向正極流出電子，遇到水(包括空氣中的水)立即向水中放電，水(H₂O)發生輕微的電解反應產生氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-)。氫離子被電氣石負極吸引，與電子結合產生出氫原子、氫氣，釋放到空氣中。另一方面氫氧離子與周圍的水分子相結合，生成羥基離子(H₃O₂-)，羥基離子單位分子膜具有氧化活性。從而為電氣石作為工業礦物，尤其是在環境與健康領域應用開辟出嶄新的途徑。據日本纖研新聞報道[1]，日本松下電器與一家礦石研究所合作，采用納米級電氣石和一種激發劑混入聚醋原液中生產出特殊滌綸，開發出一種在“靜置”條件下能源源不斷產生負氧離子的織物。日本日清紡織株式會社新推出的負氧離子產品“IONAGE”，是將放射性礦石電氣石微粉化后，混煉加入附著在織物上。日本倉敷紡織株式會社將放射性礦微粉與遠紅外礦滑石粉分層附?著在織物上，以提高織物的負離子化效果，生產出“HOLIC”織物，其A4紙大小的織物在空氣中產生的負離子為150個/cm³，接近森林中負離子的效果^[2]。陳榮坤^[3]采用電氣石、納米TiO₂、納米組裝的無機抗菌劑、氧化鋁的配比，把這幾種原料混配后得到超細負離子空氣凈化材料。經檢測，負離子發射率為2000個/cm³，將其按內墻涂料的1％添加，在面對國家標準10倍濃度的情況下，經檢測120h對甲醛、氨、苯的去除率達90％以上。電氣石用于居室等小環境的改善已實現了產業化^[4]。研究證明：由于自極化效應使得電氣石具有一些環境功能屬性，如在無源條件下可產生負離子，具有遠紅外發射功能，電磁屏蔽功能；調節水的pH值至中性；活化水分子等^[5]。

在專利CN1454560中，電氣石被加入到一種陶瓷水杯和餐具中，使得這種餐具能夠具有電氣石的功能，它能夠釋放空氣負離子，提高水的活性，長期使用有益于人體健康^[6]。在專利US2004060141中，0.2％～0.4％(質量分數)的Ge、0.2％～0.4％(質量分數)的Zr、0.2％～0.4％(質量分數)的Be、1％～2％(質量分數)的電氣石和96.8％～98.8％(質量分數)高分子基材料制備的空氣負離子刷子，這種刷子可以釋放大量的空氣負離子，有益于人體健康^[7]

至今，國內外尚未見將電氣石與納米氧化鋅復合制備成無毒復合防污劑、配制涂料并用于海洋防污目的相關技術專利報道。

發明內容

本發明的目的就是提供一種充分發揮防污涂層的電解防污效率、環境友好的無毒海洋防污涂料及其制備方法。

本發明的技術解決方案是，

無毒海洋防污涂料，由下述組分按照重量百分比混合分散制成：

成膜物質??????????????25.0～50.0

無毒復合防污劑????????20.0～50.0

顏料??????????????????0.0～20.0