[發明專利]一種含有納米氧化物的防污涂料

無效

• 申請號: 201110100299.4
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102181206A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 趙曉棟;楊婕;范細秋;王維;胡亞運;李尚尚
• 申請（專利權）人: 浙江海洋學院
• 主分類號: C09D127/06
• 分類號: C09D127/06;C09D115/02;C09D127/24;C09D193/04;C09D7/12;C09D5/16
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技術領域

本發明涉及一種適用于船舶的潮差區及全浸區部位的防污或潛艇的整體防污涂料，屬于船舶防污領域。

背景技術

船舶在海洋中運行時表面受到海水的電化學腐蝕和海水的沖刷、海洋大氣的高濕度、高霉菌、高溫度和高鹽霧，以及海洋微生物的侵蝕，其中霉菌和微生物是造成表面腐蝕的一個重要因素。尤其是船底由于長期浸泡于海水之中，海洋微生物的附著與污損更為嚴重，直接影響到船舶使用的可靠性、壽命以及對環境的適應性。據估計，海洋生物污損率為5%時的阻力就相當于潔凈表面的兩倍，燃料消耗增加10%，使15海里/小時行駛的大型貨船的船速降低0.5-1節。多年來，船舶防污涂料一直是船舶涂料中性能最為特殊、研究技術難度最大的材料之一。

為防止海洋生物在船舶上的附著、生長，很長一段時期世界各國一直使用含有毒性的物質如銅、砷、鉛、汞及錫等化合物進行防污。這雖然能減少或消除海洋生物的污損，但有害物質的釋放給生態環境和人類健康也造成了嚴重危害。美、英等國家早期使用砷、汞等化合物作為防污劑配制防污涂料，由于其毒性太大而早已被淘汰；20世紀70年代以后，由于汞、砷等防污劑的禁用，并且發現有機錫在低濃度下可以達到高效的防污目的，因此有機錫化合物成為具有代表性的防污劑。80年代，研究發現有機錫在魚類、貝類體內會積累，導致遺傳變異，而且還有可能進入食物鏈之后，世界各國對于有機錫的毒性問題作了大量研究。到了80年代末，各國紛紛立法，禁用或限用有機錫防污涂料，國際海事組織（IMO）于2001年10月通過了《國際控制船舶有害防污底系統公約》決議，要求2003年1月1日開始，所有船舶不得再施涂或重新施涂含有三丁基錫化合物的防污涂料，2008年在全球所有船舶上最終禁用了有機錫防污漆。

目前，在國內市場上占主導地位的防污涂料是低釋放率的含銅防污涂料，即以毒性較小的氧化亞銅和雜環類殺菌、防霉劑等為防污劑的無錫自拋光防污涂料。日本于1995年研制并出售以銅丙烯酸醋共聚物為基體樹脂，以氧化亞銅為防污劑的非錫系水解型自拋光防污涂料，其作用機理與水解型三丁基錫丙烯酸酯共聚物相同。之后，又研制出一系列以鋅丙烯酸共聚物為基料的自拋光型涂料，通過控制共聚物的溶解速度來控制亞銅離子的釋放速度。然而研究表明，單獨使用銅于防污劑中，對硅藻及其它藻類無效，必須加入輔助毒劑，而銅與輔助毒劑的毒性幾乎等同于有機錫。因此，急需環保而性能可靠的防污涂料來解決船舶的防污問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種含有納米氧化物的防污涂料。

本發明要解決的是現有防污劑或防污涂料在防止海洋生物的附著與侵蝕方面的不足之處。

為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案如下：一種含有納米氧化物的防污涂料，由以下重量比原料制成：納米氧化物5-20%；氧化亞銅10-30%；含氯聚合物20-30%；松香3-5%；高分子分散劑1-7%；增塑劑3-6%；防沉劑2-5%；溶劑20-40%。

納米氧化物是指由初級粒子的平均粒度在100nm以下的納米二氧化鈦或納米氧化鋅中的一種或兩種組成，其粒子晶型為銳鈦型，金紅石型或混合晶型；含氯聚合物為氯醚樹脂、氯化橡膠、過氯乙烯或氯乙烯醋酸乙烯共聚體；高分子分散劑選自德國畢克化學公司的Disperbyk163、德謙企業股份有限公司的EFKA-4010、海川化工5040或六偏磷酸鈉；增塑劑為磷酸三甲酚酯或氯化石蠟中的一種或兩種；防沉劑為有機膨潤土或二氧化硅中的一種或兩種；溶劑為二甲苯、三甲苯或正丁醇中的一種或兩種。

一種含有納米氧化物的防污涂料的制備方法，其制備過程如下：

首先按比例將含氯聚合物粉末加入等質量的溶劑中，高速剪切攪拌（1500r/min）直到得到透明的膠體溶液，即為含氯聚合物溶液；

接著按比例將高分子分散劑加入一定量的溶劑中，然后加入納米氧化物，在400-2000rpm高速分散5-60分鐘；所得漿料在球磨機或砂磨機或珠磨機中研磨20分鐘-24小時；制成納米氧化物漿；

再按比例把制備好的納米氧化物漿以及氧化亞銅、松香、增塑劑、防沉劑等在高速攪拌或研磨分散的狀態下加入到含氯聚合物溶液中，用高速分散機或研磨設備充分分散該混合物，時間為10分鐘-60分鐘；

最后用100-300目的篩網或絹布過濾后制備成納米防污涂料，取樣測試合格后即可稱量包裝為成品。