[發(fā)明專利]一種用于船舶底部的抗開裂防污型涂料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010138508.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111303716A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華;陳廷生;程智順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇海晟涂料有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/12
• 分類號(hào): C09D133/12;C09D101/04;C09D189/00;C09D5/16;C09D5/08;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 鎮(zhèn)江基德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32306
• 代理人: 鄧月芳

一種用于船舶底部的抗開裂防污型涂料及其制備方法，包括組分A和組分B，組分A和組分B的質(zhì)量比為100:10?15；組分A包括自修復(fù)增韌水凝膠45?60份、防污劑20?35份、顏填料6?9份、附著力促進(jìn)劑0.8?1.5份、流平劑1?1.8份、成膜助劑0.5?1.1份、乙醇30?40份和水15?26份；組分B包括固化劑50?78份、活性增韌稀釋劑45?60份；本發(fā)明通過在涂料體系中添加雙網(wǎng)絡(luò)自修復(fù)增韌水凝膠，凝膠中存在可逆的疏水締合作用和氫鍵，具有自修復(fù)功能，有效地完成涂料表面的宏觀縫隙與微觀裂紋的修復(fù)，進(jìn)而調(diào)節(jié)了涂料成膜分子鏈的微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得涂料膜具備良好的彈性和力學(xué)性能，避免因溫度或碰撞沖擊導(dǎo)致的涂層開裂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于船舶底部的抗開裂防污型涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著人類向海洋大舉挺進(jìn)，海洋經(jīng)濟(jì)和海洋產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步升級(jí)和向多元化發(fā)展；海洋中生活著大量的大型生物、微生物和植物，有些海洋生物和植物能夠附著生長(zhǎng)在艦船、浸泡在海水中的設(shè)施以及利用海水作為冷卻發(fā)電設(shè)施等海洋一切設(shè)施的表面，這種污損不但可以使船體等海洋設(shè)施表面加速腐蝕，而且增加了其因巨浪碰擊震動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)；海洋生物污損是一個(gè)全球性的問題,涉及能源、環(huán)境、國(guó)防等重大國(guó)家需求，是海洋開發(fā)、海洋工業(yè)無法回避和必須解決的問題。

在各種防腐蝕技術(shù)中，涂料防腐蝕技術(shù)應(yīng)用最廣泛，因?yàn)樗┕ず?jiǎn)便、適應(yīng)性廣、不受設(shè)備面積、形狀的約束，重涂和修復(fù)方面費(fèi)用低，涂料防腐蝕還可與其它防腐蝕措施聯(lián)合使用。水凝膠作為一種潛在的柔性海洋防污類材料越來越引起了人們的廣泛關(guān)注；水凝膠是一類具有3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及可調(diào)控的物理、化學(xué)性質(zhì)的高分子材料，通過交聯(lián)的聚合物鏈，水凝膠可以表現(xiàn)出堅(jiān)韌且極高的機(jī)械強(qiáng)度，但應(yīng)用于海洋防腐涂料時(shí)，往往強(qiáng)度不夠，附著力差，使其在海洋防腐領(lǐng)域的應(yīng)用受到極大的限制，而且水凝膠易老化，很容易受到破壞，缺乏自修復(fù)能力的水凝膠，很容易因碰撞或海水侵蝕而失去防污性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種用于船舶底部的抗開裂防污型涂料，包括組分A和組分B，組分A和組分B的質(zhì)量比為 100:10-15；

其中，所述的組分A包括自修復(fù)增韌水凝膠45-60份、防污劑20-35份、顏填料6-9份、附著力促進(jìn)劑0.8-1.5份、流平劑1-1.8份、成膜助劑0.5-1.1份、乙醇30-40份和水15-26份；

組分B包括固化劑50-78份、活性增韌稀釋劑45-60份；

抗開裂防污型涂料的制備方法為：

(1)羧基化納米纖維素的制備：將3g納米纖維素和20-25ml2mol/L的過硫酸銨溶液混合，50-80℃條件下超聲處理60-120min后加入去離子水，將懸浮液在8000r/min條件下離心，洗滌至中性，得到羧基化納米纖維素；

(2)自修復(fù)增韌水凝膠的制備：(a)將一定質(zhì)量的明膠溶解在熱的2wt％醋酸的水-乙二醇溶液(溶劑水與乙二醇的重量比為2:1)中制備出15wt％的明膠溶液，得到第一網(wǎng)絡(luò)溶液；(b)第二網(wǎng)絡(luò)溶液的制備：(b1)將水、乳化劑加入反應(yīng)釜中，高速攪拌條件下勻速滴入甲基丙基酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合單體，得到單體乳液；其中，所述的甲基丙基酸甲酯、丙烯酸丁酯、乳化劑和水的質(zhì)量比為45-60:35-55:0.5-1.2:70-110；(b2)在單體乳液中加入引發(fā)劑，然后滴入計(jì)量的有機(jī)硅氧烷單體，攪拌條件下保溫60-120min，得到預(yù)聚乳液；其中，所述的單體乳液、有機(jī)硅氧烷單體和引發(fā)劑的質(zhì)量比為 80-105:1.8-4.2:0.9-2.3；(b3)將羧基化納米纖維素、預(yù)聚乳液、乳化劑、水、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、pH值緩沖劑、分子量調(diào)節(jié)劑按照質(zhì)量比為 8-11:70-85:1-2:80-115:0.8-1.3:0.4-0.8:0.6-1.5:0.7-2加入到反應(yīng)釜中，在氮?dú)夥铡⒈l件下混合均勻，得到第二網(wǎng)絡(luò)溶液；(c)將第一網(wǎng)絡(luò)溶液和第二網(wǎng)絡(luò)溶液按體積比為1:1置于反應(yīng)釜中，60-80℃下恒溫3-5h，得到自修復(fù)增韌水凝膠；