[發明專利]一種無毒海洋船舶防污涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010817657.2
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111793431B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 徐劍暉;俞能;郝功濤;武全偉;剛良
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D5/16;C09D5/14;C09D7/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 任美玲

本發明提供了一種無毒海洋船舶防污涂料，由包括以下質量份的原料制備而成：有機硅樹脂100份；殼聚糖季銨鹽1～3份；粉煤灰納米顆粒5～10份；偶聯劑0.5～1份；固化劑3～5份；催化劑0.01～0.1份；消泡劑0.2～0.5份；流平劑0.2～0.5份。本發明以有機硅樹脂作為基體，納米粉煤灰作為載體，表面負載殼聚糖季銨鹽為主要防污劑。殼聚糖季銨鹽具有更好的溶解性、抗菌性，具有生物兼容性且安全無毒。而粉煤灰納米粒子本身具有強堿性，有機硅本身也是一種低表面能材料。本發明采用了親水性殼聚糖季銨鹽作為主要抗菌材料，避免了使用大量有機溶劑，成本低產生廢液少。還通過活化了粉煤灰納米粒子促進有機硅樹脂分子自聚合，形成具有一定取向的層狀結構，增強了涂料本身的強度和彈性模量。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種無毒海洋船舶防污涂料及其制備方法。

背景技術

船舶在海洋行駛過程中極易受到海洋生物(微生物、藻類、貝類等)的附著，對船舶正常運行帶來了多種危害：1)海洋生物附著會堵塞抽排水管等設施，影響了船體系統正常使用；2)海洋生物代謝產物含有有機酸等腐蝕性物質，腐蝕船舶底面及水下設備，增加了維護成本并縮短了其使用壽命；3)海洋生物附著于船底也增加了船體表面粗糙度，大大增加了航行阻力和燃油損耗。為解決海洋生物附著對船舶造成的問題，在船底防銹層之上涂覆防污漆是一種經濟高效的解決方式。

在很長一段時間內，有機錫類防污涂料被廣泛使用，具有良好的廣譜殺菌效果。但是有機錫類在生物體內難以降解，對生物體有致畸作用，且會隨著食物鏈富集，危害人體及生物健康。因此自2008年起被國際海事組織(IMO)禁用。隨著環保意識的提升，研制一種環保、無毒的防污涂料是大勢所趨。目前研究最多的無毒海洋防污涂料可以分為物理防污方法和生物防污方法。物理防污方法主要有降低涂料表面能、電解海水、提高材料堿性等。研究表明，材料表面能25mN/m，能夠有效減少海洋生物對船體表面的附著。因此，通過低表面能樹脂和助劑結合的方式降減低涂料表面能已經在海洋防污中得到了一定應用，但是這類涂料的持久性欠佳。電解海水法以船體鋼板為陰極，表面涂覆導電涂層為陽極，通電電解海水產生次氯酸進行防污。由于次氯酸產量少，同時也很快分解，因此幾乎不產生污染。但是研制兼顧導電性和耐電解性的涂料仍是一大技術難點，而且方法本身操作難度大。pH在7.5-8.0的海水適宜海洋生物生存，而在強酸性或者強堿性的條件下不易生存?；谶@一原理，開發了堿式硅酸鹽類無毒防污涂料，但是其耐久性和理化性能仍有不足。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種無毒海洋船舶防污涂料及其制備方法，本發明提供的無毒海洋船舶防污涂料無毒，具有良好的疏水性以及機械性能，能夠實現長效防污的效果。

本發明提供了一種無毒海洋船舶防污涂料，由包括以下質量份的原料制備而成：

有機硅樹脂100份；

殼聚糖季銨鹽1～3份；

粉煤灰納米顆粒5～10份；

偶聯劑0.5～1份；

固化劑3～5份；

催化劑0.01～0.1份；

消泡劑0.2～0.5份；

流平劑0.2～0.5份。

優選的，所述有機硅樹脂為羥基封端的聚二甲基硅氧烷，比重為1.0～1.1g/cm³，黏度為50～1000mm²/s(25℃)。

優選的，所述殼聚糖季銨鹽為羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖，取代度大于90％。

優選的，所述粉煤灰納米顆粒的粒徑在10～100nm之間，堆積密度為0.4～0.7g/cm³。

優選的，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑或鈦酸酯，優選為硅烷偶聯劑KH550。