[發明專利]一種有機硅改性丙烯酸鋅/吡啶硫酮鋅復合防污涂料及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910669474.8
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110452596B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 魏銘;葉桐;代校軍;姚久提;李博
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D5/16;C09D5/14;C09D7/61
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭勁松

本發明公開了一種有機硅改性丙烯酸鋅與吡啶硫酮鋅復合防污涂料及制備方法與應用。所提供的復合防污涂料包括組分A和組分B，其中組分A主要包括：有機硅改性丙烯酸鋅乳液、消泡劑、潤濕劑、防閃銹助劑等；組分B包括吡啶硫酮鋅、納米二氧化鈦等。施工涂布時按照一定配比將兩種組分共同研磨使用，獲得一種低VOC含量、具備自拋光特性和低表面能特性的環境友好型防污涂料。丙烯酸鋅的引入使涂料具有自拋光特性，有機硅的引入使涂料具有低表面能特性，吡啶硫酮鋅的引入使涂料具備優異的防污抑菌性能，與現有的接觸型、重金屬型防污涂料相比，本發明公開的復合涂料優勢較為明顯。

技術領域

本發明屬于一種船舶、海上作業平臺、管道用防污涂料，具體涉及一種有機硅改性丙烯酸鋅與吡啶硫酮鋅復合防污涂料及制備方法與應用。

背景技術

21世紀以來，海洋資源已經成為世界各國倍加關注的戰略資源，在開發利用海洋資源的歷史進程中，人類一直受到海洋生物污損生物附著問題的困擾，解決海洋生物污損問題已成為人們征服海洋的當務之急。傳統防污涂料多為溶劑型涂料，VOC含量高，且采用殺蟲劑、重金屬鹽類防污劑等方法降低海洋生物污損，存在污染大氣、破壞海洋生態環境、成本高、防污性能不穩定、長效防污能力差等一系列的問題。水性低表面能自拋光樹脂與新型低毒類防污劑進行搭配，不僅能使海洋污損生物難以附著在涂膜表面，且易在涂膜的自拋光作用下脫附，同時釋放出防污劑對一些微生物、細菌等具有較強的抑制能力，防污抗菌性能長效優異且綠色環保，適用于海洋環境。

發明內容

本發明的目的是針對傳統溶劑型涂料污染大氣、破壞海洋生態、防污性能不穩定等缺點，提供一種環境友好、防污能力強且效果持久穩定的低表面能自拋光水性丙烯酸鋅樹脂/吡啶硫酮鋅復合防污涂料。通過丙烯酸鋅的引入使涂料具有自拋光特性，有機硅的引入使涂料具有低表面能特性，吡啶硫酮鋅的引入使涂料具備優異的防污抑菌性能，與現有的接觸型、重金屬型防污涂料相比，本發明公開的復合涂料優勢較為明顯。

本發明的第二個目的是提供有機硅改性丙烯酸鋅與吡啶硫酮鋅復合防污涂料的制備方法。

本發明的第三個目的是提供有機硅改性丙烯酸鋅與吡啶硫酮鋅復合防污涂料的應用。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，提供一種有機硅改性丙烯酸鋅與吡啶硫酮鋅復合防污涂料的制備方法，包含如下步驟：

1)有機硅改性丙烯酸鋅乳液的制備：依次用5％NaOH溶液和去離子水洗滌丙烯酸酯類單體2-3次得到精制單體；稱取丙烯酸酯類單體、丙烯酸、乳化劑和引發劑、去離子水；將丙烯酸酯類單體混合攪拌均勻得到丙烯酸酯類單體混合液，丙烯酸酯軟硬單體質量比為1.25:1-1:1.5，丙烯酸用量為丙烯酸酯類單體混合液總質量的0％-2.5％，乳化劑用量為丙烯酸酯類單體混合液總質量的4％-10％，引發劑用量為丙烯酸酯類單體混合液總質量的0.5％，去離子水用量為丙烯酸酯類單體混合液總質量的120％-160％；取2/3的丙烯酸酯類單體混合液、2/3的去離子水、1/2的乳化劑溶液、1/2的丙烯酸混合攪拌預乳化30-60min得到預乳化液；取1/3預乳化液加入有機硅單體，有機硅用量為丙烯酸酯類單體混合液總質量的2％-10％，磁力攪拌分散20min，得到含硅預乳化液；取丙烯酸鋅單體、剩余1/2丙烯酸分散于去離子水中得到丙烯酸鋅分散液，丙烯酸鋅用量為丙烯酸酯類單體混合液總質量的0.2％-1％；將1/3的引發劑溶液、1/3的丙烯酸酯單體混合液、1/3的去離子水、1/2的乳化劑溶液混合，機械攪拌下于35-45℃保溫乳化20-30min，再將溫度升高至75-85℃反應20-30min至乳液泛藍光，再依次將2/3的預乳化液、含硅預乳化液分別于1-2h和20-40min內滴加到燒瓶中；滴畢待體系溫度降至70℃，將丙烯酸鋅分散液于40-60min內滴加到體系中；滴加完畢后將溫度升至75-90℃，保溫1-2h，用氨水調節PH值至中性后出料即得有機硅改性水性丙烯酸鋅乳液。