[发明专利]一种氧化亚铜防污剂的表面改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防污涂料用防污剂的制备方法，具体涉及一种氧化亚铜防污剂的表面改性方法。

背景技术

船舶在大海中航行遇到的重要难题就是海洋生物对船底的附着及污损，海洋污损生物附着于船底，会增加航行阻力、降低船速、多耗燃料；附着于海洋养殖网具，会造成堵塞网眼、降低海水交换效率，可导致养殖鱼贝类发育不良甚至死亡；附着于海洋仪器上，会导致仪器信号失真、性能下降；附着于鱼雷，增加重量及航行阻力，造成鱼雷失衡失效，从而造成重大损失。涂装防污涂料是解决污损问题既经济又高效的重要途径。每年又有很大一笔费用是用在补偿由于防污漆失效引起减速上，为了重新涂装防锈、防污涂料还要花费大量的费用。因此开发高效的防污涂料，是一个重要的课题。

防污涂料一般主要由基料、防污剂、辅助材料、颜填料和溶剂等成份构成。依靠防污剂的逐步释放到海水中来抑制和阻止生物在船舶等海洋结构上的附着和生长，从而达到防污的目的。以前所用主要防污剂是含锡、汞和铅等毒料的防污剂，利用其毒性来驱除海洋污损生物。所加入的三丁基锡化合物TBT和DDT类毒料含量达到1ppm即可引起贝类致畸，并会通过食物链传递进入人体，影响健康。因此，国际海事组织于2001年通过决议：至2008年1月1日，在全球所有船舶上禁用有机锡防污涂料。我国国家海洋局制定的《中国海洋21世纪议程》也明确提出要发展无污染海洋防腐防污技术。目前防污涂料大量使用氧化亚铜为防污剂，但是由于氧化亚铜比重大和亲水性强，在防污涂料储存过程中氧化亚铜易发生凝聚、沉淀现象，给防污性能带来诸多不利影响。

一个名为“一种硅酸盐复合防污涂料”，公告号为CN 1101841C，公告日为2003.02.19的中国发明专利公开了一种海洋用防污涂料，用于防止海洋生物在船舶、海洋设施等的表面上附着，该涂料是以硅酸盐防污剂（20~60重量份）配以有机锡、氧化亚铜、硫酸铜等毒料（6~40重量份）作为复合防污剂，加入成膜树脂（20~50重量份）、分散剂、抗沉剂及适量溶剂等组分组成。该发明的防污涂料用氧化亚铜未经处理，不能改善氧化亚铜在防污涂料储存过程中易发生凝聚、沉淀现象的问题。

发明内容

本发明的目的是解决氧化亚铜防污剂在防污涂料储存过程中易发生凝聚、沉淀现象，给防污性能带来诸多的不利影响的问题，提供一种氧化亚铜防污剂的表面改性方法，从。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种氧化亚铜防污剂的表面改性方法，包括以下步骤：

1）壳聚糖-阿拉伯胶氧化亚铜悬浊液的制备

称取壳聚糖放入反应容器中，用2~4wt%的醋酸溶液搅拌溶解，其中壳聚糖与醋酸溶液的质量比为0.4~1:100，再加入氯化钙并搅拌溶解，得到壳聚糖氯化钙混合液，其中壳聚糖与氯化钙的质量比为1:4~6；称取阿拉伯胶放入反应容器中，用蒸馏水溶解，配置质量浓度为3wt%阿拉伯胶胶状溶液，在此溶液中加入氧化亚铜和分散剂搅拌均匀得阿拉伯胶氧化亚铜混合液，其中阿拉伯胶和氧化亚铜的质量比为1:0.75~1，分散剂和氧化亚铜的质量比为0.05~0.2:1；在40～60℃的水浴中，将上述阿拉伯胶氧化亚铜混合液迅速倒入搅拌均匀的壳聚糖氯化钙混合液中搅拌均匀得到壳聚糖-阿拉伯胶氧化亚铜悬浊液，其中壳聚糖氯化钙混合液与阿拉伯胶氧化亚铜混合液的体积比为1:2~2.5；

壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物，在自然界中可自行降解，对生态没有危害，作为成膜物质壁材比较环保，由于壳聚糖不易溶于水，醋酸溶液可以加速壳聚糖的溶解，氯化钙亦可加速壳聚糖的溶解。阿拉伯胶是带负电荷的聚阴离子，与壳聚糖可以共同作为微胶囊制备的壁材，具有良好的成模性，氧化亚铜在分散剂的作用下在阿拉伯胶中分散，阿拉伯胶氧化亚铜混合液与壳聚糖氯化钙混合液混合后得到的壳聚糖-阿拉伯胶氧化亚铜悬浊液可以作为微胶囊生成的基础液。

2）壳聚糖-阿拉伯胶氧化亚铜微胶囊溶液的制备

将步骤1）得到的搅拌均匀的壳聚糖-阿拉伯胶氧化亚铜悬浊液移除水浴，用40～60℃的蒸馏水稀释两倍并连续搅拌，自然冷却使温度降到30～40℃时，加入固化剂戊二醛，其中戊二醛与壳聚糖-阿拉伯胶氧化亚铜悬浊液的体积比为0.8~1.3:100，固化10～15min，再调节pH为8～9，继续搅拌10~15min，得到微胶囊溶液；