[发明专利]一种Cu2O中空亚微球应用于低毒海洋防污涂料的制备方法

说明书

技术领域

一种Cu₂O中空亚微球应用于低毒海洋防污涂料的制备方法，属于无机功能 材料的制备与应用以及海洋防污涂料领域。

背景技术

船舶表面附着海洋生物后，不仅会使船舶航速降低，操控性下降，燃油消 耗量增加，而且，生物污损过程还将产生有机酸，使船舶、海水淡化设备及水 下设施等的腐蚀程度加剧，使用寿命显著缩短。因此，涂装防污涂料是解决污 损问题的既经济又高效的重要途径。

氧化亚铜(Cu₂O)是一种重要的低等生物杀生剂、杀虫剂和杀菌剂，特别是 在船底防污涂层中应用广泛，可以防止由于海洋生物附着引起的船舰重量增加、 船底表面粗糙度加大，航行阻力骤增、加速船体破坏等不利情况发生。但是， 传统的Cu₂O颗粒密度大(6.0g/cm³)，在与有机物质混合形成防污涂料或无机/ 有机复合材料时容易导致混合不均匀甚至在基底材料表面形成沉积，严重影响 杀生效果。纳米技术的出现为延长其防污性提供了新希望，将Cu₂O制成纳/微 米级并具有特殊形貌和中空结构，可以降低密度使在防污涂料中均匀分散、包 埋和缓释其它无毒有机防污剂以达到协合长效杀菌防污效果。

中国发明专利“一种海洋防污涂料的制备方法”(200610014552.3)，利用30-60 nmCu₂O作为防污剂制备海洋防污涂料；中国发明专利“利用中药材五倍子溶剂 提取物制备的无毒或低毒防污涂料”(200510018012.8)，使用五倍子溶剂提取物 或五倍子溶剂提取物与Cu₂O复配作为防污剂，制备了无毒或低毒防污涂料，浅 海挂板试验结果显示以五倍子溶剂提取物与Cu₂O复配作为防污剂制备的低毒防 污涂料具有明显的防污效果，防污期效明显高于五倍子溶剂提取物单独作为防 污剂制备的无毒防污涂料，接近目前使用的有毒防污涂料的使用效果。《镀铜 微管对防污剂的控制释放性能》(材料开发与应用，2005，20(1)：19-22)和《铜微球 对防污剂异噻唑酮的控释作用》(精细化工，2007，24(10)：944-947)中分别讨论了 镀铜微管和铜微球对防污剂的控释作用。本申请人前期已获得中国发明专利“水 相团簇软模板法制备单分散氧化亚铜中空亚微球”(ZL2007100202003)，并申请 了中国发明专利“一种水相软模板法制备粒径可控Cu₂O或CuO中空亚微球的方 法”(200810021521.X)，通过水相软模板法制备得到了150-550nm粒径可控的 Cu₂O中空亚微球(参见图1)，可以用于本发明中作为高效防污剂。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种粒径可调、结构中空、特殊形貌的Cu₂O中空 亚微球应用于海洋防污涂料的方法。该法利用粒径可调(150-550nm)、表面多孔 的Cu₂O中空亚微球，将其单独或与其他无毒有机防污剂一起作为防污剂应用于 海洋防污涂料中，增强长效防污性，减小Cu₂O用量，减少排放污染。

本发明的技术方案：一种低毒海洋防污涂料的制备方法，以Cu₂O中空亚微 球单独、或包埋无毒有机防污剂的Cu₂O中空亚微球作为防污剂，应用于制备低 毒海洋防污涂料；制备方法为：

A.Cu₂O中空亚微球：

按本申请人的中国发明专利ZL 2007100202003和中国发明专利申请 200810021521.X制得结构中空、表面多孔、粒径为150-550nm的Cu₂O中空亚 微球；

B.Cu₂O中空亚微球包埋无毒有机防污剂的制备：

将无毒有机防污剂溶于适量溶剂，加入适量Cu₂O中空亚微球，超声处理， 静置；然后将混合物离心洗涤，干燥，制得包埋无毒有机防污剂的Cu₂O中空亚 微球；

所述无毒有机防污剂为异噻唑酮(4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮)及其 衍生物、茶多酚、辣椒素、五倍子溶剂提取物之一或它们二个或二个以上的混 合物；

C.低毒海洋防污涂料的制备：