[發明專利]一種甜菜堿型離子液改性涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911035369.5
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110655838B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 周峰;裴小維;楊武芳;張建斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D193/04;C09D5/16;C08F220/14;C08F230/08;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明提供了一種甜菜堿型離子液改性涂料及其制備方法和應用，屬于海洋防污涂料技術領域。本發明提供的甜菜堿型離子液改性涂料，包括如下質量百分比的組分：甜菜堿型離子液改性乳液20～30％，松香乳液5～15％，防污劑20～30％，顏填料3～10％，水性助劑1～2％，成膜助劑0.5～1％，余量為水。本發明提供的甜菜堿型離子液改性涂料VOC含量超低(小于20g/L)，環境友好，其形成的漆膜力學性能好，自拋光速率穩定，且具有優異的耐水浸泡性和防污性能。

技術領域

本發明涉及海洋防污涂料技術領域，具體涉及一種甜菜堿型離子液改性涂料及其制備方法和應用。

背景技術

海洋生物污損對船舶、海工設施、海洋養殖危害頗深，它會導致船舶航行阻力增加，加速海工設施腐蝕，污染海洋生態環境。在眾多防治海洋生物污損的技術中，使用防污涂料是最經濟有效的手段。但目前普遍應用的防污涂料絕大部分是溶劑型的，VOC含量高于400g/L，且在涂裝過程中會加入有機溶劑作為稀料，導致大量有機溶劑釋放，污染環境也危害施工人員健康。因此，海洋防污涂料正朝著環保水性化的方向發展。

目前尚無成熟的環保水性海洋防污涂料在市場上應用，已報道的一些水性防污涂料技術普遍存在VOC含量高、防污期效過短(少于6個月)、耐水性差等瓶頸問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甜菜堿型離子液改性涂料及其制備方法和應用，本發明提供的甜菜堿型離子液改性涂料VOC含量超低(小于20g/L)，環境友好，其形成的漆膜力學性能好，自拋光速率穩定，且具有優異的耐水浸泡性和防污性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種甜菜堿型離子液改性涂料，包括如下質量百分比的組分：

甜菜堿型離子液改性乳液20～30％，松香乳液5～15％，防污劑20～30％，顏填料3～10％，水性助劑1～2％，成膜助劑0.5～1％，余量為水；

其中，所述甜菜堿型離子液改性乳液包括如下質量百分比的制備原料：

甜菜堿型離子液單體2～3％，丙烯酸硅酯類單體15～20％，丙烯酸酯類單體30～40％，丙烯酸0.5～1.5％，乳化劑1～2％，引發劑0.3～0.6％，碳酸氫鈉0.05～0.1％，pH調節劑0.3～0.5％，余量為水。

優選地，所述甜菜堿型離子液單體包括3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]銨]丙烷-1-磺酸內鹽；

所述丙烯酸硅酯類單體包括三異丙基甲基丙烯酸硅酯和/或三異丙基丙烯酸硅酯；

所述丙烯酸酯類單體包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種。

優選地，所述乳化劑為陰離子乳化劑、陽離子乳化劑和非離子乳化劑中的至少一種；

引發劑為過硫酸鹽類引發劑；

所述pH調節劑為氨水，所述氨水的質量濃度為25～28％。

優選地，所述甜菜堿型離子液改性乳液的制備方法包括以下步驟：

將甜菜堿型離子液單體、丙烯酸硅酯類單體、丙烯酸酯類單體、丙烯酸、乳化劑和第一部分水混合后進行乳化，得到單體乳化液；

將引發劑溶于第二部分水，得到引發劑水溶液；

將碳酸氫鈉、剩余水、部分單體乳化液和部分引發劑水溶液攪拌混合后升溫至80～81℃，保溫繼續攪拌50～100min，得到種子乳液；

將剩余單體乳化液和剩余引發劑水溶液滴加到所述種子乳液中，升溫至87～89℃保溫50～70min，之后降溫到50～55℃，向所得體系中加入pH調節劑，得到甜菜堿型離子液改性乳液。