[發(fā)明專利]一種船用防污涂料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710609113.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN107474715A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建峰;張剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波盾科新材料有限公司
• 主分類號(hào): C09D175/04
• 分類號(hào): C09D175/04;C09D5/16;C09D5/08;C09D7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船用涂料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種船用防污涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

地球海洋和江湖面積廣闊，而連接海洋、江湖與陸地之間的船只數(shù)量無計(jì)其數(shù)。船體容易附著生長(zhǎng)在船舶和船體設(shè)施表面的植物和微生物(又稱為生物污損)，它們能在船體構(gòu)件表面吸附繁殖，進(jìn)一步破壞船體構(gòu)件表面防腐層的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致金屬加速局部腐蝕，從而嚴(yán)重影響構(gòu)件的工作效率，降低構(gòu)件的使用壽命和船只航行速率，同時(shí)增加船只航行中能耗，并且容易造成事故。于是，需要在船舶構(gòu)件表面涂敷防污涂料。傳統(tǒng)船用防污涂料主要有以下幾種類型：

第一種類型：添加有毒物質(zhì)的船用防污涂料。在涂料中，加入鉛、鉻、有機(jī)錫如TBT(三丁基錫)等。例如在CN85102354.1中所公布的船舶涂料及其制備方法，該涂料中含有三有機(jī)(甲基丙烯酸)錫或三有機(jī)(丙烯酸)錫的三元共聚物。這種涂料雖然可以短期內(nèi)殺死吸附在船只表面生物，但是它們緩慢釋放毒性物質(zhì)不僅污染海洋，而且人食用殘留這些毒性物質(zhì)的魚類，也會(huì)影響到人體健康。

第二種類型：添加微毒物質(zhì)的船用防污涂料。又稱無錫防污涂料，主要在涂料中加入銅(或亞銅)類。例如在CN201410480766.4中所公布的一種船舶用長(zhǎng)效防污涂料及其制備方法，該涂料中含氧化亞銅35～45份。含銅(或亞銅)類防污涂料會(huì)造成海水銅含量超標(biāo)，導(dǎo)致海藻的大量死亡，影響鯉魚、鮭魚、蝦、蟹及各種軟體動(dòng)物胚胎生長(zhǎng)，破壞血細(xì)胞等。我國環(huán)保總局已將目前防污涂料使用最廣泛的氧化亞銅列在高風(fēng)險(xiǎn)、高污染清單之中。

第三種類型：可溶性硅酸鹽作為防污劑的防污涂料。硅酸鹽防污涂料通過提高涂層表面堿性，抑制水下生物吸附，從而在環(huán)保前提下，達(dá)到防生物吸附作用。但是，硅酸鹽防污涂料的顏基比較高，涂膜柔韌性、附著力差，涂膜理化性能差，而且單獨(dú)使用硅酸鹽作為涂料的防污劑，其防污性能和重現(xiàn)性不理想。

此外，近年來有多種新型防污涂料，比如在植物或海洋生物中提取具有生物活性的物質(zhì)作為防污劑，例如以粉末狀辣椒素(來自于胡椒、辣椒或洋蔥等)為天然防污劑制成的低表面能無毒防污涂料，這種防污涂料雖然對(duì)環(huán)境影響較小，但是防生物吸附效果不好，得不到很好推廣。

因此，研制一款環(huán)保無污染、對(duì)人體及其他生物體均無害、防污性能效果好且持久穩(wěn)定、具有生物可降解性的一種新型防吸附船用涂料是本領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種船用防污涂料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明所提供的船用防污涂料不僅具有良好、穩(wěn)定防生物吸附作用，而且其組分環(huán)保，不會(huì)對(duì)水下生物體及水體造成污染和毒害。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種船用防污涂料的制備方法。

本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種船用防污涂料的用途。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種船用防污涂料，其特征在于：

所述船用防污涂料包括雙組分：組分A與組分B，涂裝時(shí)將組分A和組分B按照等重量份配比，其中：

該組分A以重量份計(jì)包括：

該組分B以重量份計(jì)包括：

所述N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸鈉改性水性聚氨酯制備方法如下(參見李曉萱，吳曉波等.以N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸鈉為親水基的磺酸型水性聚氨酯的制備與性能研究[J].涂料工業(yè),2010(7)：30-32)：向四口燒瓶中加入聚酯二元醇，在120℃、－0.09MPa下脫水1h；降至室溫加入異佛爾酮二異氰酸酯，并升溫至75℃反應(yīng)1.0h，隨后加入1,4-丁二醇繼續(xù)反應(yīng)3h，得-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.7％的預(yù)聚體，用二正丁胺法測(cè)試-NCO含量達(dá)理論值后，降至30℃左右，加入N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸鈉，反應(yīng)約50min；反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，加入去離子水分散，得N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸鈉改性水性聚氨酯乳液。

常規(guī)溶劑型聚氨酯涂料使用過程中會(huì)釋放出有機(jī)溶劑破壞環(huán)境、污染大氣層，特別是破壞人體造血系統(tǒng)的功能，而水性聚氨酯以水作分散介質(zhì)，具有無毒、不燃、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。然而，水性聚氨酯由于存在固含量低、硬度低和耐溶劑性差等不足之處，需要通過改性來提高水性聚氨酯的性能。據(jù)上述文獻(xiàn)報(bào)道，N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸鈉改性水性聚氨酯使得聚氨酯涂膜的拉伸強(qiáng)度增加，而斷裂伸長(zhǎng)率減少，而涂膜的吸水率也逐步增加，而且熱穩(wěn)定性能得到很大提高，高于羧酸型聚氨酯。