[发明专利]一种用于船舶表面的海洋防污涂料及喷涂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，具体涉及一种用于船舶表面的海洋防污涂料及喷涂方法。

背景技术

船舶表面海洋生物的污损常常会增加航行阻力，降低航行速度，增加燃料的消耗。因此，减少船舶表面的污损物粘附成为涂层材料研究的热点。传统的氟碳防污涂料，其防污机理是基于涂层表面的低表面能物理作用，海洋生物难以附着，即便附着也并不牢固，在轮船高速行驶时，极易被水流的冲洗脱落下来，避免了传统毒性涂料毒性物质释放。

目前研究开发的船用氟碳防污涂料，或一些可光固化反应氟碳丙烯酸酯单体或树脂的开发，也主要集中在利用含氟组分的疏水疏油特性构筑超低表面能涂层。CN200510135388.7专利文献公开了一种可在室温下交联固化的氟碳双组份防污涂料，其由甲乙组分按12-20：1的重量比混匀制成，其甲组分由下列重量百分比的物质配制而成：氟碳树脂30-60%，氧化锌5-20%，颜料1-15%，防污剂0.1-45%，有机硅化合物0.1-10%，助剂0.1-2%。乙组分为脂肪族、芳香族固化剂。上述涂料成膜后具有很低的表面能和很高的水接触角，从而达到良好的海洋防污效果。CN200610171609.0专利公开了一种可光固化的氟碳涂料，其主要组成包括含氟（甲基）丙烯酸改性预聚物、反应性（含氟）丙烯酸酯单体、光引发剂、颜料、填料、助剂等，该文献中可光固化含氟丙烯酸改性预聚物的引入，使该涂层具有较低的表面能，因此具有较好的耐玷污性。

然而，对于目前开发的氟碳防污涂层多局限应用于高速船坞，需定时清理，否则污损生物粘附长大难以去除。目前现有研究仅仅关注氟碳涂料的低表面能防污作用，难以从根本上解决船舶表面污损问题。此外，涂层表面清理擦伤破损也常常会导致防污效果的降低；而且对于氟碳聚合物系列涂料，涂层的致密性差和粘附过程中诱发的涂层表面分子重构，也是导致涂层低表面能特性丧失的关键因素，这些难题制约了氟碳涂料在海洋防污领域的应用。因此，高效广谱性的氟碳海洋防污涂层的制备极具挑战。

发明内容

本发明提供了一种用于船舶表面的海洋防污涂料，该涂料可用于高低速船舶表面，具有长期防污效果，而且该防污涂料环保无污染、施工时间短，形成的漆膜丰满度高、防污效果优异，硬度高、抗划伤性能好、表面稳定性好且耐性优异。

为解决上述技术问题，一种技术方案如下：

一种用于船舶表面的海洋防污涂料，由防污底漆和防污面漆两部分构成：

按照防污底漆总重量100份计，所述的防污底漆包括如下组分：

按照防污面漆总重量100份计，所述的防污面漆包括如下组分：

上述组分中，防污底漆和防污面漆中的环氧树脂可选择双酚A环氧树脂或者酚醛环氧树脂。作为优选的技术方案，所述的防污底漆中的环氧树脂选择双酚A环氧树脂，固含量为100%。作为优选的技术方案，所述的防污面漆中的环氧树脂选择酚醛环氧树脂，固含量为100%。本发明防污底漆中加入了环氧树脂，其对金属基材附着力好、固化后体积收缩低，利于降低UV固化体系的漆膜应力，提高附着力。本发明面漆中加入了环氧树脂，其固化后体积收缩低，利于降低UV固化体系的漆膜应力；且软化点较高，成膜后漆膜硬度高，耐性极好。同时，UV固化树脂和UV固化单体通过光固化化学交联反应又会增加漆膜的交联密度，提高漆膜的耐性。

防污底漆和防污面漆中，所述的UV固化树脂可选择环氧丙烯酸树脂，软化点为40-50℃，固含量为100%。

防污底漆中，所述的UV固化单体混合物I可选择由季戊四醇三丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯组成的混合单体。其中，季戊四醇三丙烯酸酯固化快速，交联密度高，硬度佳，耐溶剂性佳；甲基丙烯酸羟乙酯极性较高，可以分别提升防污底漆对基材及防污面漆的附着力。季戊四醇三丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯在光引发剂引发下，快速固化，形成高粘附力的底层涂层。作为进一步优选，UV固化单体混合物I中，所述季戊四醇三丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯重量比为20:5-10。实验表明，选用该比例的UV固化单体混合物I时，防污底漆对基材附着力极好，且与防污面漆之间层间附着力优异。