[發明專利]超支化硅烷改性聚氨酯復合聚硅氧烷防污涂料及制備方法

有效

• 申請號: 202010008026.6
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111138974B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張慶華;郭鴻宇;詹曉力;陳豐秋;程黨國
• 申請（專利權）人: 浙江大學衢州研究院
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D175/04;C09D5/16;C09D5/08;C09D7/61;C08G18/66;C08G18/61;C08G18/48;C08G18/32
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及海洋防污涂料技術，旨在提供一種超支化硅烷改性聚氨酯復合聚硅氧烷防污涂料及制備方法。該涂料為三液型產品，主漆由含至少兩個縮合反應性基團的有機聚硅氧烷、填料、二甲苯溶劑混合而成；交聯固化劑由超支化硅烷改性聚氨酯、有機硅烷(可與主漆樹脂縮合反應性基團發生縮合反應)及其部分水解產物、二甲苯溶劑混合而成；固化促進劑由硅烷偶聯劑、有機錫催化劑和二甲苯溶劑混合而成；本發明能增強聚硅氧烷低表面能防污面漆涂層對環氧底漆的粘附性，具有耐淡水性優良、耐鹽堿腐蝕、在室溫下長時間穩定存在的優點，符合環保要求，應用成本低；具有較好的流變性能和成膜性，進而有較好的施工性；合成方法相對簡單，便于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種海洋防污涂料技術，尤其涉及直接用于環氧樹脂類防腐涂膜表面的超支化硅烷改性聚氨酯復合聚硅氧烷防污涂料及制備方法。在污損釋放涂層中不采用連接涂層(link coat)或粘接涂層(tie coat)。所述組合涂層體系包含可固化或可交聯的聚硅氧烷低表面能防污面漆和硅烷封端的聚氨酯，并涉及所述用于增強聚硅氧烷低表面能涂層與環氧防腐底漆粘接性能的超支化硅烷改性聚氨酯的制備方法和所述超支化硅烷改性聚氨酯復合聚硅氧烷防污涂層及其制備方法。

背景技術

我國陸地海岸線長達1.8萬多公里，從北到南海洋環境復雜多變，船舶在海洋環境中航行時，船體部分由于長期浸泡在海水中，所以容易受到海洋生物的污損。據統計，全世界已發現的海洋污損生物有4000～5000種，而中國沿岸已記錄的就有650種之多。海洋污損生物種類之多，分布范圍之廣，使得浸入海水中的輪船、海上鉆井、勘探設備、碼頭、水產養殖籠等人工設施表面更容易，給人類的生產和生活造成了很大影響，帶來了巨大經濟損失。解決海洋生物污損問題的手段有機械清理，水下清理，涂覆海洋防污涂料等，其中最簡單也是最有效的方法就是涂覆海洋防污涂料。

從海洋防污涂料的發展歷史來看，原先采用的多為通過釋放殺菌劑對海洋生物進行毒殺，其中以三丁基錫自拋光涂料效果最好。然而由于有機錫防污劑能在水中穩定積累，海洋生物體攝入會引發畸形，并可能進入食物鏈，因此國際海事組織已于2008年1月起禁止全球范圍內使用有機錫防污涂料。隨著人們對海洋環境的日益重視，作為有機錫替代品的低毒性亞銅防污涂料因對海洋環境有危害而被部分禁止使用。目前市場需要無毒、環保的新型海洋防污涂料，低表面能防污涂料就是其中重要的一類。

低表面能海洋防污涂料主要指有機硅和有機氟防污涂料，利用硅氟的低表面能，海洋生物難以在涂層表面附著，即使附著也不牢固，在水流或其他外力作用下容易脫落。然而正是低表面能防污涂層與其接觸界面粘附力較小的原因，低表面能防污涂層與其涂覆的基材往往無法達到良好的涂覆和應用效果。為了解決低表面能防污涂層與基材粘附性差的缺點，需要對聚硅氧烷低表面能防污涂層配方進行優化，引入一種超支化硅烷改性聚氨酯，增強低表面能防污涂層與基材的粘接強度，使環氧底漆和低表面能防污漆形成良好的配套體系，達到長效且穩定的防污效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種超支化硅烷改性聚氨酯復合聚硅氧烷防污涂料及制備方法

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種超支化硅烷改性聚氨酯復合聚硅氧烷防污涂料，該涂料為三液型產品，包括主漆、交聯固化劑和固化促進劑三種液相組分；其中，

主漆由40-60重量份的含至少兩個縮合反應性基團的有機聚硅氧烷、5-20重量份的填料、5-25重量份的二甲苯溶劑混合而成；交聯固化劑由1-10重量份的超支化硅烷改性聚氨酯、5-10重量份的有機硅烷(可與主漆樹脂縮合反應性基團發生縮合反應)及其部分水解產物、5-10重量份的二甲苯溶劑混合而成；固化促進劑由0.1-2重量份的硅烷偶聯劑、0.5-1.5重量份的有機錫催化劑和7-9重量份的二甲苯溶劑混合而成；

超支化硅烷改性聚氨酯分子式具有如下的Y字形分子式，如式(1)所示；且每個分支的結構均相同，如式(2)所示：