[發(fā)明專利]一種水下施工原位固化防污涂料及其制備方法與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115181484B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬春風(fēng);潘健森;張國梁;謝慶宜;張廣照
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D183/08;C09D163/04;C09D163/00;C09D5/16;C09D7/20;C09D7/65
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運(yùn)貞

本發(fā)明公開了一種水下施工原位固化防污涂料及其制備方法與應(yīng)用。所述水下施工原位固化防污涂料包括如下重量份的A組分和B組分；其中，A組分包括：環(huán)氧樹脂30～50份；疏水樹脂3～10份；反應(yīng)性溶劑3～10份；防污劑47～70份；助劑2～5份；所述的B組分包括：超支化聚硫醇40～80份；胺類化合物26～60份；促進(jìn)劑2～10份。本發(fā)明的水下施工原位固化防污涂料為無溶劑體系，對水具有高排斥性、對基材具有高親和性，使海水/基材界面快速向涂料/基材界面轉(zhuǎn)換，而且在水下可快速完成固化；此外，本發(fā)明的水下施工原位固化防污涂料能通過緩釋防污劑，抑制污損生物的粘附，實(shí)現(xiàn)對各類海洋工程裝備設(shè)施防污功能的水下原位修復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋防污材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下施工原位固化防污涂料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

海洋工程裝備和設(shè)施在服役一段時(shí)間后，由于長期受到海洋生物污損、海水浸泡沖蝕、潮汐交替、浪花飛濺、以及外力碰撞等因素的綜合作用，其防污涂層會出現(xiàn)開裂、脫落等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著海洋工程裝備的安全，縮短服役壽命，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對于船舶而言，在航行過程中其防污涂層一旦出現(xiàn)損傷，如果不能及時(shí)進(jìn)塢修復(fù)，船體便會附著大量的海洋污損生物，導(dǎo)致航行阻力增大，航速下降，燃油消耗和溫室氣體排放增多。特別是，石油鉆井平臺、海底管道、海上風(fēng)電塔筒、跨海大橋橋墩、碼頭鋼樁等往往是不可移動的，這些大型工程結(jié)構(gòu)無法像船舶一樣進(jìn)塢修理，對水下防護(hù)修復(fù)的需求尤為迫切。因此，利用可水下施工原位固化的防污涂料對其進(jìn)行防污功能的修復(fù)，對提高船舶在航率、減少塢修費(fèi)用、延長工程裝備服役壽命具有重要的意義。

常用的溶劑型涂料由于受到水的靜壓力而導(dǎo)致溶劑揮發(fā)受阻，導(dǎo)致成膜困難，因此水下涂料一般為無溶劑體系。相比醇酸樹脂固化需要大量氧氣參與；異氰酸酯受水干擾嚴(yán)重導(dǎo)致涂料脆化；乳膠涂料水氣無法蒸發(fā)容易被水沖散等，環(huán)氧樹脂的開環(huán)反應(yīng)機(jī)理受水影響較少，且含有大量的極性羥基醚鍵，對潮濕界面具有較好的親和力，能置換掉基材表面的水分。因此水下涂料大多以環(huán)氧樹脂為基體，以胺類化合物為固化劑。然而，目前水下防污涂料的研究較少，而且這些涂料還存在以下問題：在水下涂裝后，涂層的固化時(shí)間長且固化不完全、附著力弱、環(huán)境適應(yīng)性差、易起泡、脆性大等等。因此，目前尚無成熟水下防污涂料產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有水下防污涂料的問題和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種水下施工原位固化防污涂料。本發(fā)明的水下施工原位固化防污涂料具有可水下施工、原位快速固化、高附著力的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述水下施工原位固化防污涂料的制備方法。

本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供上述水下施工原位固化防污涂料的應(yīng)用。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種水下施工原位固化防污涂料，包括A組分和B組分；

其中，A組分包括以下重量份數(shù)的各組分：

所述的A組分優(yōu)選包括以下重量份數(shù)的各組分：

所述的環(huán)氧樹脂包括超支化環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂DER791聚氨酯改性環(huán)氧樹脂DER?852、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂DER858、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-20、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、雙酚F型環(huán)氧樹脂170、雙酚F型環(huán)氧樹脂175、雙酚F型環(huán)氧樹脂185、雙酚F型環(huán)氧樹脂500、酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44、酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-48、酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-51和環(huán)氧低聚硅氧烷中的至少一種。

其中，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂由于引入了聚氨酯鏈段，相比普通環(huán)氧樹脂柔韌性更好，同時(shí)具有更多的極性氨基甲酸酯鍵，因此交聯(lián)后的涂層具有優(yōu)異的耐沖擊性和附著力。

所述的超支化環(huán)氧樹脂由二縮水甘油醚與1,1,1-三(羥甲基)乙烷和四正丁基氯化銨反應(yīng)得到。