[發明專利]一種海裝適用性的抗老化低黏附復合涂層、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202310242690.0
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116355509A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 王楠;吉錦程;唐玲玲
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C09D175/02
• 分類號: C09D175/02;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/48;C09D171/00;C09D7/61;B05D1/38;B05D5/00;B05D7/24
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 王軍麗

本發明公開了一種海裝適用性的抗老化低黏附復合涂層、制備方法和應用，屬于海岸裝置表面涂層技術領域，在基體表面噴涂聚天冬氨酸聚脲后再覆上一層改性全氟聚醚潤滑脂，所述改性全氟聚醚潤滑脂通過在全氟聚醚潤滑脂中加入納米六方氮化硼改性得到；通過改性異氰酸酯提高了聚脲涂層對基體的附著力，從而提高了涂層的抗沖擊性能；通過添加改性碳納米纖維、改性氧化石墨烯，提高了聚脲涂層的抗沖擊性能，同時使得涂層具有抗海洋腐蝕性；通過添加紫外光吸收劑，光穩定劑，使得涂層具有高耐候性，通過添加具有羧甲基纖維素的聚天冬氨酸樹脂，提升涂層的耐腐蝕性能，通過噴涂納米六方氮化硼改性全氟聚醚潤滑脂增加涂層的防覆冰性能。

技術領域

本發明涉及海裝涂層領域，具體是涉及到一種海裝適用性的抗老化低黏附復合涂層及制備方法和應用。

背景技術

我國海洋產業總產值約占全國總產值的9％，海洋產業蓬勃發展。但是在海洋基礎設施與建造的過程中，紫外線和海風會帶來嚴重的安全隱患并造成重大財產損失，據統計我國海洋產業的腐蝕約占我國全部腐蝕的1/3，并且在寒冷環境下，海裝表面的覆冰也會導致能源損耗并引起安全隱患。因此研發一種低成本、耐海洋污染、抗紫外老化，防覆冰的保護技術顯得尤為重要。就目前的防海洋腐蝕的技術主要分為以下幾種：1、電化學保護，利用金屬－電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時，電位負移，金屬陽極氧化反應過電位減小，反應速度減小，從而使金屬腐蝕速度減小。但陽極外部容易生成不導電外殼，影響防腐效果。2、采用防腐蝕材料，采用耐腐蝕金屬材料，延緩電化學腐蝕的反應速率。但這種方法只能延緩腐蝕速率，長時間下仍會造成嚴重損失。3、采用涂層保護的方法，相比于以上兩種方法，涂層保護法成本低，環保，節能，高性能。并且相比人工除冰，自主除冰成本大大降低，安全性也相應提升。

聚脲是由異氰酸酯組份和氨基化合物反應而成的彈性體噴涂材料，具有成本低，環保，節能等優點，并且兼有良好的抗沖擊強度，防腐蝕性能，防水，柔韌性高的特點。但現有的聚脲涂層，耐紫外老化性能較差，并且其表面具有較高的摩擦系數，無法促進海洋污染從其表面脫落，無法促進液滴滾落，無法延遲結晶過程以及降低結晶后冰對基體的附著力，因此也不具備防覆冰的功能性。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種海裝適用性抗老化低黏附復合涂層，兼具對海洋裝置具有較高附著力性能，能夠抵抗紫外老化并防覆冰的超滑聚脲復合涂層，該涂層既可以提高涂層使用壽命，又可以降低結晶后冰對基體的附著力和海洋污染的腐蝕，提高海洋裝置的工作效率及使用壽命。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種海裝適用性抗老化低黏附復合涂層，在基體表面噴涂聚天冬氨酸聚脲后再覆上一層改性全氟聚醚潤滑脂，所述改性全氟聚醚潤滑脂通過在全氟聚醚潤滑脂中加入納米六方氮化硼改性得到；

其中，所述聚天冬氨酸聚脲由A組分和B組份組成；組份A與組份B的質量比為1：1.2～1.5；

按重量份數計，制備所述組份A的原料包括35～50份改性異氰酸酯、15～30份改性氧化石墨烯和1～10份稀釋劑；

按重量分數計，制備所述組份B的原料包括聚天冬氨酸樹脂30～50份、分散劑2～5份、紫外光吸收劑1～3份、光穩定劑2～5份、稀釋劑1～10份、改性納米二氧化鈦3～10份和助劑10～20份。

上述方案中，所述改性異氰酸酯由異氰酸酯與縮二脲按1：1的質量分數混合后再加入改性碳納米纖維混合而成。上述方案中，所述改性碳納米纖維的制備方法為：用甲基三甲氧基硅烷對表面帶有羥基的碳納米纖維CNF-OH進行改性，得到改性碳納米纖維。

上述方案中，所述改性氧化石墨烯的制備方法為：用L-色氨酸溶液對氧化石墨烯進行改性，得到改性氧化石墨烯。

上述方案中，所述聚天冬氨酸樹脂為聚天冬氨酸酯、改性聚琥珀酰亞胺和羧甲基纖維素按8：1：1的比例混合后在NaOH溶液中改性得到。