[發(fā)明專利]一種納米增效的低表面能防污組合物以及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011443159.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112625595A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉超;段繼周;孫佳文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院海洋研究所
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D5/16;C09D5/14
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 何薇;李穎

本發(fā)明涉及海洋防腐防污涂料材料制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，它涉及一種納米增效低表面能防污組合物以及制備方法。組合物為固化或交聯(lián)的聚合物中添加納米粒子；其中，納米粒子的添加量為0.01?5wt％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明海洋防污涂層材料具有制備簡單，易于施工，靜態(tài)防污效果好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋防腐防污涂料材料制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，它涉及一種納米增效低表面能防污組合物以及制備方法。

背景技術(shù)

低表面能海洋防污涂料，即污損釋放型防污涂料，其通常由具有低表面能特性的有機(jī)硅聚合物、氟化聚合物和硅氮樹脂制備。氟化聚合物一般成型困難，且成本高；硅氮樹脂目前成本高，硬度高，膜厚受限。而有機(jī)硅聚合物因其具有低表面能、低彈性模量、疏水，易加工和成本較低的特點(diǎn)，應(yīng)用更為廣泛。低表面能海洋防污涂層材料通常不含殺生劑，其允許海洋生物在其表面生長，但其特殊的表面物理化學(xué)特性使得污損生物在其表面附著不牢固，可以通過外力或水流剪切力將附著不牢的污損生物從材料表面剝離。因此，目前的有機(jī)硅基低表面能防污涂層只有在較高的水流沖刷下(如船舶要具有較高的航速)才具有較好的防污效果，但通常對大型污損生物如藤壺、牡蠣等的脫除效果較好，而對由細(xì)菌、硅藻等微生物組成的生物膜去除效果較差。最近的研究表明，即使船舶的航速大于30節(jié)，船殼表面也發(fā)現(xiàn)有硅藻形成的生物膜。

制約低表面能海洋防污涂料發(fā)展的因素很多，包括難以獲得具有良好防污性能的表面材料，使其在長期的相對靜止的海水浸泡條件下，使海洋微生物更不容易粘附；因為海洋生物膜的形成可以提高大型污損生物的附著幾率和成功率，可以使浸海防污材料更快的失效；還包括常規(guī)的有機(jī)硅基防污涂層長期在海水浸泡中易發(fā)生刮傷，破壞表面狀態(tài)，增加表面粗糙度，海洋生物又容易附著。

因此，現(xiàn)有的防污涂料技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種納米增效低表面能防污組合物以及制備方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種納米增效的低表面能防污組合物，組合物為固化或交聯(lián)的聚合物中添加納米粒子；其中，納米粒子的添加量為0.01-5wt％。

所述納米粒子為納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米銀、納米氧化鈰、氧化鋅納米線、銀納米線、核殼結(jié)構(gòu)的納米銅中的一種或幾種。

所述核殼結(jié)構(gòu)的納米銅為新型核殼結(jié)構(gòu)的納米銅(微米尺寸的炭為殼，納米尺寸的銅為核)。

優(yōu)選地是新型核殼結(jié)構(gòu)的納米銅、納米氧化鋅、氧化鋅納米線或銀納米線。

特別優(yōu)選地是新型核殼結(jié)構(gòu)的納米銅。

所述納米粒子以納米漿料形式添加。

所述納米漿料為按納米粒子、分散劑、丙二醇甲醚醋酸酯的重量比為1.0：(0.1-0.3)：(0.6-1.0)的配比混合后，進(jìn)行納米珠磨處理5-10遍，制得納米漿。

所述分散劑為乙醇、乙二醇、甲苯、乙二胺四乙酸、P123、F127、TX-100、聚乙二醇、CTAB、CTAC、丙酮、環(huán)己烷中的一種或幾種。

所述組合物按重量百分比計為30-90wt％固化或交聯(lián)的聚合物、0.01-5wt％納米粒子、0-30wt％填料、0-10wt％顏料、0.01-3wt％催化劑、10-30wt％溶劑和0.05-4wt％固化劑(或交聯(lián)劑)。

所述固化或交聯(lián)的聚合物為含有機(jī)硅氧烷的聚合物。

所述含有機(jī)硅氧烷的聚合物中，聚合物中重復(fù)單元為-[SiR₁R₂-O]_n-，n為6-5000中的整數(shù)、R₁和R₂可相同或不同的獨(dú)立地選自氫、烷基、芳基、芳烷基和乙烯基。