[發明專利]一種基于海藻酸鹽凝膠-溶膠的光敏化防污損涂層及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110452630.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113234362B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王菲;趙澎;劉秀虎;胡佳佳;張旭
• 申請（專利權）人: 青島職業技術學院
• 主分類號: C09D105/04
• 分類號: C09D105/04;C09D5/16
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所(普通合伙) 11259
• 代理人: 郝曉霞

本發明公開了一種基于海藻酸鹽凝膠?溶膠的光敏化防污損涂層及其制備方法與應用，涂層包括由式I所示的光敏劑和式II所示的海藻酸鹽形成的雜化混合物，其中M為Zn、Mg、Si中的一種；R’為H、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、O?t?Bu中的一種；R為H、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、O?t?Bu中的一種；M’為Na、Mg、K、Ca、H中的一種；聚合度n＝100?1000；涂層中的海藻酸鹽在水中持續溶膠化，將光敏劑暴露于水體和陽光中，有效防治生物污損；光敏化效應不依賴于涂層的溶解速度，在船舶停航和靜止的海工結構表面，本發明的涂層仍然能發揮優異的防污效果；制備方法成本低，路線簡單，涂層中不含重金屬，對環境友好。

技術領域

本發明涉及防污涂層技術領域，具體地說是一種光敏化防污損涂層及其制備方法與應用。

背景技術

生物污損指的是與海洋、湖泊等自然水體接觸的各種結構表面上附著并生長的微生物、藻類以及各種附著生物的現象，生物污損可能帶來金屬腐蝕和結構破壞等危害，對船舶還會造成航行能耗增加的問題。

目前防止生物污損的主要方式是在與海水接觸的結構表面涂布一層防污損的涂層，也被稱為防污漆或防污涂料，利用涂層的物理或化學性質防止生物附著污損；目前應用最為廣泛的防污漆是自拋光聚合物為基礎，通過水流的沖擊使得涂層緩慢溶解在水體中，釋放化學毒性的殺蟲劑殺滅附著生物，并能把已經附著的生物隨著涂層剝離。但是，自拋光防污涂層的溶解要求在船舶有一定航速下才能起作用，船舶?？看a頭時間過長就會降低防污損效果；對靜止的海工結構，如電廠海水冷卻水系統、導航燈塔航標設備等則效果更差。因此，在工程應用和基礎研究方面，都需要開發新型的防污損方法來應對自拋光防污漆的不足。

中國專利申請CN202010009380.0公開了一種利用紫外線消毒原理的高透防污損涂層的制備方法，利用涂層內的LED燈作為紫外線光源；中國專利申請CN202010267094.4則公開了一種利用電加熱的方式對船舶停航期間的生物污損進行處置的裝置；中國專利申請CN201911362093.1公開了一種利用摩擦發電涂層產生的電壓抑制生物污損附著的方法；另外在結構表面涂布一層含有納米材料的涂層也是防生物污損研究的重點方向之一，如中國專利申請CN201810204042.5和CN202010493399.7。

但是上述方法中利用電效應需要電源，而在海水中對鋼鐵等結構通電則會產生潛在的腐蝕風險，而納米涂層的制備也面臨著成本限制，并且納米涂層的完整性會影響防污損效果。因此，提供一種不受航速影響、不需利用電效應、制備方法簡單、防污損效果不受完整性影響的防污損涂層具有重要意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于海藻酸鹽凝膠-溶膠的光敏化防污損涂層及其制備方法與應用，利用自然光照作為能量來源，不受航速影響且防污損效果好。

本發明采用的技術方案是：

一種基于海藻酸鹽凝膠-溶膠的光敏化防污損涂層，所述涂層包括由式I所示的光敏劑和式II所示的海藻酸鹽形成的雜化混合物，

其中M為Zn、Mg、Si(OH)₂中的一種；R’為H、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、O-t-Bu中的一種；R為H、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、O-t-Bu中的一種；M’為Na、Mg、K、Ca、H中的一種；n為聚合度，n＝100-1000。