[發(fā)明專利]有機硅中間連接涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410550964.3
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104231920A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張占平;齊育紅;劉福杰;巴淼;陳天宇
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學
• 主分類號: C09D183/06
• 分類號: C09D183/06;C09D5/16
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防污涂料、水下涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及有機硅中間連接涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

海洋生物的污損問題一直限制著人們對海洋資源的開發(fā)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(chǎn)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(yǎng)殖網(wǎng)箱的網(wǎng)眼，造成的經(jīng)濟損失難以估算。為了實現(xiàn)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(yīng)用的既經(jīng)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(fā)生物變異，危及海洋食物鏈，對海洋生態(tài)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(fā)無錫、無毒的環(huán)保防污涂料成為防污涂料的發(fā)展方向。

低表面能防污涂料又稱污損物脫落型防污涂料，依靠涂層具有低的表面能，不僅能減少和阻止各種海生物的附著，而且對環(huán)境友好、無毒害，又能顯著降低水的粘性摩擦阻力，是一種最有發(fā)展前景的船舶無毒防污減阻涂層材料，受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。據(jù)國際涂料公司測算^[27]，采用低表面能防污涂料與采用傳統(tǒng)毒料釋放型防污涂料相比，船舶需要涂裝的防污涂料體積可以減少80％，VOC有害揮發(fā)性氣體排放減少90％，毒料減少100％，船舶燃油消耗和溫室氣體(等效的CO₂)排放減少4-9％。低表面能防污涂料的研發(fā)主要涉及有機硅和含氟聚合物兩類。有機硅防污涂料經(jīng)歷了從有機硅橡膠到改性線型聚硅氧烷的研發(fā)過程，大量的研究表明，盡管防污效果不佳，但是有機硅防污涂料顯示出比氟碳防污涂料更好的污損生物脫除效果。因此，作為產(chǎn)品開發(fā)研究，有機硅防污涂料更受國際知名涂料公司的重視，相繼投入重金開發(fā)以聚二甲基硅氧烷為基料的低表面能防污涂料，至今只有英國國際涂料公司等極少數(shù)廠商有產(chǎn)品推向市場。雖然低表面能防污涂料仍然處于研究開發(fā)階段，但是低表面能防污涂料的應(yīng)用正在不斷擴大，已呈現(xiàn)出逐步替代自拋光防污涂料的趨勢，代表了防污涂料的發(fā)展方向。

雖然已經(jīng)有一些低表面能防污涂料進入市場，用于高速船舶防污。但是，大量實船應(yīng)用表明，現(xiàn)有的低表面能防污涂料，涂層強度低，易擦傷、劃傷或脫落，并且重涂性差，一旦破損，難以修復(fù)；另一方面，有機硅低表面能防污面漆與基材和船體常用的環(huán)氧底漆附著力差，不能直接涂裝在環(huán)氧底漆上，需要特殊的中間過渡層，涂層體系復(fù)雜，對涂裝施工環(huán)境和條件要求苛刻。如青島海洋化工研究院的桂泰江研發(fā)的有機硅中間連接層與環(huán)氧底漆的粘接強度約為0.3-0.6MPa，比國外先進同類涂料的粘接強度(0.35MPa)稍高或相近，粘接強度仍然不能盡如人意(桂泰江，有機硅氟低表面能防污涂料的制備和表征，中國海洋大學，青島，博士學位論文，2008)。

發(fā)明內(nèi)容

針對國內(nèi)外對環(huán)境友好船舶防污減阻涂料的迫切需求、低表面能防污涂料存在的強度低、附著力差、施工復(fù)雜困難等問題，本發(fā)明提供一種有機硅中間連接涂料，該涂料與環(huán)氧底漆和有機硅防污面漆的結(jié)合強度高、附著力高，可以應(yīng)用于各種船舶、海洋石油平臺、海洋結(jié)構(gòu)物與設(shè)施、海產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)具等，至今，國內(nèi)外尚未見相關(guān)技術(shù)的專利報道。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：有機硅中間連接涂料，所述涂料按重量份包括10～20份的甲組份、2～10份的乙組份和0.1～2份的丙組分；

甲組份按重量份包括：

聚硅氧烷樹脂???????25.0～50.0份；

乙組份按重量份包括：

硅烷交聯(lián)劑?????????3.0～50.0份；

硅烷偶聯(lián)劑?????????1.0～10.0份；

丙組份按重量份包括：

催化劑?????????????0.1～3.0份；

優(yōu)選地，所述催化劑為辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫中的至少一種。

優(yōu)選地，所述的聚硅氧烷樹脂為α，ω-二羥基聚硅氧烷，α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、α，ω-二羥基聚甲基硅氧烷樹脂中至少一種。

優(yōu)選地，所述硅烷交聯(lián)劑為正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、含烷氧基、氨基、酰胺基、肟基及酮基的硅烷中至少一種。

優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-環(huán)氧丙基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的至少一種。