[发明专利]一种防污涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种防污涂料及其制备方法。

背景技术

船舶在海上停泊或航行时，会有大量海洋生物附着，这类海洋生物主要附着在船体及海洋设施水线以下的部位，由此带来一系列严重的问题，比如：阻力增大、能耗增加、航速降低、堵塞冷却管道、加速船体腐蚀等。防止海洋附着生物对船舶及海洋设施所带来的危害与不利影响一直是人们关注的焦点。

为了防止海洋生物的附着污损，最为经济有效的方法是在水下船体表面涂装防污涂层。它通过将所包含的海生物毒剂以一定的速率释放出来的途径来抑制海洋生物的附着和生长，从而保持船舶及海上设施外表面的光滑和涂层的完好。传统的防污涂料多采用有机锡自抛光涂料、Cu₂O涂料等，虽然有机锡防污剂用量低，效率高，具有广谱性，但有机锡涂料毒性大，严重污染海洋环境，已经被国际海洋公约禁止使用。低毒的Cu₂O系列涂料虽还未禁止使用，但Cu⁺离子对海洋生物的污染问题依然存在，尤其是低毒的Cu₂O对植物性海洋生物防污性能较差，一般与辅助毒剂配合使用，但如此则毒性与有机锡涂料几乎相同。并且，铜类化合物的大量析出并沉淀于海底，对藻类的生长及其下游食物链带来极大的威胁，必然会对海洋环境带来永久性的伤害与污染。因此，国际海事组织于2012年开始限制氧化亚铜的使用，中国环保总局也将氧化亚铜列为高风险、高污染名单，有鉴于此，新型无毒防污涂装材料的开发已迫在眉睫。

目前，一些新开发的防污涂料以低表面能材料为主体，如有机硅树脂和氟碳树脂。一般而言，低表面能涂料的表面能在低于25mN/m时有效，即接触角大于98°，接触角越大，表面能越低。但是现有的低表面能涂料比如有机硅树脂或氟化改性树脂接触角只有120°左右，接触角偏小，表面能不够低，只能用于高速行驶的船只，对低速航行或停泊的船只防污效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防污涂料及其制备方法，本发明提供的防污涂料具有较低的表面能，对低速航行或停泊的船只的防污效果较好。

本发明提供一种防污涂料，包括聚合物和吸附在所述聚合物上的防污剂；所述聚合物由单体进行聚合得到，所述单体包括第一单体，所述第一单体包括对二乙烯基苯；

所述防污剂包括辣椒素、异噻唑啉酮、桉树提取物和海洋无脊椎动物提取物中的一种或几种。

优选的，所述单体还包括第二单体，所述第二单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟乙酯、衣康酸和丙烯酰胺中的一种或几种。

优选的，所述第一单体与所述第二单体的质量比为(3～20)：1。

优选的，所述聚合物与所述防污剂的质量比为1：(0.03～0.6)。

优选的，所述聚合物的孔径为8～35nm；

所述聚合物的孔体积为0.8～1.5cm³/g。

优选的，所述聚合物的比表面积为600～750m²/g。

优选的，所述防污涂料还包括有机硅聚合物。

本发明提供一种防污涂料的制备方法，包括以下步骤：

A)将单体在引发剂的存在下进行聚合反应，得到聚合物，所述单体包括第一单体，所述第一单体包括对二乙烯基苯；

B)将防污剂和所述步骤A)得到的聚合物混合，进行吸附，得到防污涂料。

优选的，所述聚合反应的温度为80～180℃；

所述聚合反应的时间为18～36小时。

优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

本发明提供了一种防污涂料，包括聚合物和吸附在所述聚合物上的防污剂；所述聚合物由单体进行聚合得到，所述单体包括第一单体，所述第一单体包括对二乙烯基苯；所述防污剂包括辣椒素、异噻唑啉酮、桉树提取物和海洋无脊椎动物提取物中的一种或几种。本发明提供的防污涂料具有较低的表面能，使海洋生物在涂层表面不能附着，对低速航行或停泊的船只的防污效果较好。实验结果表明，本发明提供的防污涂料的接触角能够达到153°，说明本发明提供的防污涂料的表面能较低。并且本发明提供的防污涂料中的防污剂吸附在所述聚合物中，能够实现防污剂的缓释作用，使所述防污涂料无毒环保，长期有效，提高防污效果。本发明还提供了一种防污涂料的制备方法，本发明提供的制备方法简单，易于操作。

具体实施方式