[發明專利]一種微結構與防污活性物質協同防污材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710556739.4
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107177050B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 鄭紀勇;藺存國;王利;孫智勇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C08J7/00
• 分類號: C08J7/00;C09K3/00;C08L83/04
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

本發明屬于金屬腐蝕防護技術領域，涉及一種微結構與防污活性物質協同防污材料及其制備方法，由若干個呈圓形井筒狀結構的微結構基本單元形成的矩陣式排列組成微結構基本單元的內部下層填充有防污活性物質，微結構基本單元的內部上層填充有封閉劑，制備方法的工藝過程包括制備微結構、制備液態防污活性物質和制備協同防污材料三個步驟，通過微結構和防污活性物質的協同防污作用，防除污損生物的附著；其組分結構簡單，不含亞硝酸鹽、磷酸鹽和重金屬，金屬腐蝕防護和抑制細菌生長效果好，使用環境友好，環保安全，其利用表面的微結構特性和防污活性物質進行協同防污，是一種基于新原理和新技術的新型防污材料，具有良好的推廣和應用前景。

技術領域：

本發明屬于海洋防污材料技術領域，具體涉及一種微結構與防污活性物質協同防污材料及其制備方法，將具有環形規則的表面微結構與可釋放的防污活性物質協同，在海洋環境中對防除船舶及海洋結構物表面生物污損進行防污。

背景技術：

包括微生物、海洋植物和海洋動物的海洋污損生物附著生長在海洋結構物的表面對海洋結構物造成不利影響的現象被稱為海洋生物污損，受到海洋生物污損困擾的海洋結構物包括船舶、船塢、碼頭、石油平臺、海底電纜、浮標、電廠冷卻管道、漁網等，海洋結構物長期受到藻類、水螅、海綿、龍介蟲、雙殼類、藤壺和海鞘等常見污損生物的侵害，造成的不利影響包括船舶航行阻力增大、通海管道阻塞、冷卻設備導熱性降低或漁獲量降低等，導致嚴重的經濟損失，為防止海洋生物污損的危害發生，以前最常用的方法是在海洋結構物的水下表面粘貼銅片或涂覆瀝青防護層，現有技術中，一般是采用涂裝防污涂層的方式進行防護，防污涂層的類型包括防污劑型、污損釋放型、污損抑制型和有防污劑但不釋放型：防污劑型涂層通過防污劑向涂層和海水間界面的不斷釋放，形成具有一定濃度的薄層，進而對污損生物附著產生抑制作用，從而防止生物污損，英國專利GB1457590公開的一種含三苯基錫的防污涂料的防污效果達到5年以上，然而，其含毒劑的防污涂層會對海洋生態環境造成嚴重的不利影響，并且，有機錫已被禁止使用；污損釋放型涂層是利用其低表面能和低彈性模量的特性,使海洋污損生物不易在其表面附著，即使附著也附著不牢,在水流的沖刷下容易脫落，從而達到防污目的，美國專利US6265515公開的一種硅-氟樹脂低表面能防污涂料,由三甲基甲硅烷封端的聚(甲基氫硅氧烷)與九氟己烯反應制得，具有較長的防污期；美國專利US4910252公開的一種低表面能防污涂料采用室溫固化硅橡膠制成,其防污期可達2年以上；日本專利平5-2284261公開得一種柔韌性和彈性優良的防污涂料,以彈性環氧樹脂或彈性聚氨酯乳膠為基料，使海洋生物的附著強度很低,用高壓水可輕易去除,彈性層也不會剝離或破壞；同時，中國專利201010142998.0也公開了一種乳液型有機硅防污涂料及其制備方法與應用；污損抑制型是直接通過表面的特殊性質或分子基團使污損生物不附著的，如雙離子表面、兩親性表面、疏水疏油表面等，中國專利201010531302.3公開的一種具有抗蛋白吸附性質的表面材料及其制備方法，是在有機硅材料表面修飾雙離子性分子制備了防污的表面材料；美國專利US20100227111公開的一種纖維絨毛防污涂層是由厚度至少在50微米，長度至少在3毫米的纖維組成，纖維的厚度和長度比例至少是0.01，纖維柱的密度低于40fibres/mm²，纖維涂層可以直接應用到繩索、建筑配件和船體等海洋材料上；有防污劑但不釋放型是最新發展的防污涂層，將防污劑以共價鍵的方式鍵合到有機硅體系中，防污劑不從有機硅涂層中釋放，但卻產生更好的防污效果，Tulcidas等人(TribologyInternational，91(2015)：140–150)將防污劑Econea與有機硅及聚氨酯相結合，開發了一種這種新型的防污涂層。