[發明專利]一種低表面能納米聚氨酯防污涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110272348.2
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102433062A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 史洪微;劉福春;韓恩厚;張善志;于濤;武琳琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;大連裕祥科技集團有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/16;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C09C1/28;C09C3/12
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及涂料領域，特別是一種低表面能納米聚氨酯防污涂料及其制備方法。

背景技術

海洋生物的污損定義為人們所不期望的微生物、海生植物和動物在海洋中人工表面的累積。船體水線以下的部位長期受海水浸泡，容易污損多種海生生物，如藤壺、貽貝，管蟲和海藻等。船殼表面的生物污損會產生高的摩擦阻力，增加船體重量，降低船舶的行駛速度，最終導致增加燃料消耗。除了增加燃料消耗，生物污損會增加船進船塢維修的頻率，導致船體腐蝕。

船體的海洋污損一直以來，通過在船殼涂料中加入有機錫化合物或氧化亞銅來控制，這些化合物具有緩慢釋放到水體環境的功能。這種途徑在有效控制生物污損的同時，也帶來了嚴重的環境問題的擔憂。實際上，國際海事組織已經禁止使用含有機錫的涂料，氧化亞銅類在將來也會被管制使用。所以，目前全球的航運業都需要使用環境友好的船殼涂料來控制海洋生物污損。低表面能防污涂料立足于創造低表面能的涂料表面達到防污的目的，不使用或少使用防污劑，從而達到無毒環保的目標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低表面能納米聚氨酯防污涂料及其制備方法，所要解決的問題是利用樹脂合成技術、納米粒子表面處理技術和納米漿制備技術，開發出一種無毒、低表面能、穩定性好，且具良好施工性能的納米SiO₂/聚氨酯防污涂料，這種防污涂料除了用于船舶防污，也可用于其它使用疏水性涂料的場合。

本發明的技術方案是：

一種低表面能納米聚氨酯防污涂料，涂料由以下兩部分組成：

按質量百分比計，組分一由如下組分及質量配比配制而成：

有機硅改性丙烯酸樹脂????????????20％～60％；

聚二甲基硅氧烷樹脂????????????????0.5％～10％；

氟硅烷改性納米SiO₂????????????????0.5％～10％；

體質顏填料????????????????????????20％～40％；

助劑??????????????????????????????5％～15％；

有機溶劑??????????????????????????10％～30％；

按質量百分比計，組分二由如下組分及質量配比配制而成：

有機溶劑????????????????25～100％(優選為50～80％)；

固化劑??????????????????0～75％(優選為20～50％)；

按質量比計，組分一∶組分二＝2～10∶1混合，得到低表面能納米防污涂料。

所述有機硅改性丙烯酸樹脂的組分如下：

甲基丙烯酸甲酯????????????????15％～40％；

丙烯酸正丁酯??????????????????5％～20％；

甲基丙烯酸異冰片酯????????????10％～30％；

丙烯酸羥乙酯??????????????????5％～15％；

有機硅單體????????????????????5％～15％；

甲苯??????????????????????????5％～20％；

偶氮二異丁腈??????????????????0.1％～0.5％；

甲基異丁基甲酮????????????????20％～50％；

所述氟硅烷改性納米SiO₂為納米SiO₂表面接枝氟硅烷，納米SiO₂平均粒徑在100nm以下，其中氟硅烷∶納米SiO₂質量比為0.05～0.3∶1。本發明中，氟硅烷是指十七氟癸基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、(N-全氟辛基磺酰基)-氨丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、三氟丙基甲基環三硅氧烷、三氟丙基三乙氧基硅烷等之一。

所述的體質顏填料為鈦白粉、碳酸鈣、氧化鋅、石墨、氧化鐵紅、炭黑、滑石粉、沉淀硫酸鋇和有機顏料的一種或一種以上，體質顏填料的粒度均為微米級。