[發(fā)明專利]一種無氟疏水防污抗菌涂料組合物及制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910352520.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN111849345B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛忠;周長路
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D5/14;C09D5/16
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 李鴻儒

本發(fā)明公開了一種無氟疏水防污抗菌涂料組合物，是由以下重量份的組分制成：10～30份苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz?mos、10～50份苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz、20～80份聚二甲基硅氧烷。本發(fā)明提供的無氟疏水防污抗菌涂料組合物是一種原位具有抗菌能力、無氟低表面能的涂料組合物，具有優(yōu)異的防污性能，無需向環(huán)境釋放任何物質(zhì)，滿足防污的性能及環(huán)保需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無氟疏水防污抗菌涂料組合物及制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物污損問題嚴重影響海洋工程設(shè)施的性能發(fā)揮和安全運行，例如，海洋微生物附著船體后會降低船速、影響船的機動性，妨礙任務(wù)執(zhí)行。此外，附著污物會增加燃油損耗30-40％，同時增加艦船進塢維修頻率，導(dǎo)致船體腐蝕，大幅提高運營成本。

針對海洋污損問題，一直通過在船體涂料中加入有機錫、銅、鋅等生物毒殺劑來避免生物附著達到防污的目的，但這些有毒物質(zhì)會逐漸釋放到海洋環(huán)境中，干擾生物繁殖，具有嚴重的生態(tài)危害性。基于此，國際海事組織已于2008年全面禁止有機錫涂層的使用，含其他有機金屬涂料的應(yīng)用也受到嚴格限制。因此，低表面能防污涂層材料因基于自身物理性質(zhì)達到防污效果，不會向環(huán)境釋放任何物質(zhì)，完全符合國家戰(zhàn)略和海洋環(huán)保需求，但往往需使用含氟材料提供材料的低表面能性質(zhì)，而含氟結(jié)構(gòu)材料高昂的成本和潛在生物危害性不容忽視。同時因為涂層低表面性質(zhì)也會造成涂層在艦船靜止或低速狀態(tài)下無法抑制細菌及其分泌物的附著，亟需開發(fā)低成本環(huán)保低表面能抗菌材料以滿足復(fù)雜海洋環(huán)境的需求。

有鑒于此，提供一種原位具有抗菌能力、無氟低表面能的涂料組合物，成為急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服含氟低表面能防污涂層成本高、具有生物危害性、抗菌性能不足的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種低成本、低表面能、綠色無氟、非釋放性抗菌的無氟疏水防污抗菌涂料組合物。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種所述無氟疏水防污抗菌涂料組合物的制備方法。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種所述無氟疏水防污抗菌涂料組合物用作防污涂料的用途，具有優(yōu)良防污和抗菌性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的第一個方面提供了一種無氟疏水防污抗菌涂料組合物，是由以下重量份的組分制成：10～30份苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos、10～50份苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz、20～80份聚二甲基硅氧烷。

優(yōu)選的，所述無氟疏水防污抗菌涂料組合物是由以下重量份的組分制成：20～25份苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos、30～35份苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz、40～50份聚二甲基硅氧烷。

所述苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos在無氟疏水防污抗菌涂料組合物中比例低于10％，涂層表面能過高，而高于30％不會產(chǎn)生任何更佳效果。

所述苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos的結(jié)構(gòu)如下：

其中，R₁選自C₁～C₁₈直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基、鹵素、苯基、氫或由氨基、鹵素、巰基或環(huán)氧基取代的C₁～C₁₀直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基中的一種；R₂選自甲氧基或乙氧基。

所述R₁優(yōu)選為甲基、十二烷基(-C₁₂H₂₅)、正丁基(-C₄H₉)。

所述苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz在無氟疏水防污抗菌涂料組合物中比例低于10％，涂層無明顯抗菌效果，而高于50％不會產(chǎn)生任何更佳效果且會提高涂層表面能。