[发明专利]一种纳米TiO2改性的氯醚树脂海洋防污涂料及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及海洋防污涂料领域，具体涉及一种纳米TiO₂改性的氯 醚树脂海洋防污涂料。

背景技术

海洋污损生物在水下设施或船舶表面的长期附着，会形成一层坚 硬的、粗糙的厚壳层，导致海上建筑及船舶等负重大幅度增加，增加 了维护次数及燃料消耗，并对安全问题造成隐患；而且其对各种构筑 物防腐蚀层破坏，加速金属构件的腐蚀，降低其使用寿命，造成巨大 的经济损失。以美国为例，每年生物污损导致损失的金属价值约50-60 亿美元。污损生物的种类具有多样性，目前已知的污损生物有 4000-5000种，大部分浮游在海岸和港口处，包括动物类、植物类和 微生物类等。船舶的污损层中的生物也可能会成为入侵物种，威胁本 地的生态多样性安全。另外，由于全球海洋环境条件的不同，生物污 损也具有地域性和季节性等复杂性，因此如何有效的防除生物污损变 得更加艰难。

目前常用的海洋防污漆是依靠漆膜向海水渗出如氧化亚铜、汞、 三丁基氟化锡等有毒物质抑制或杀死污损生物，在保护船舶、海上建 筑的同时，增加了环境污染的压力，损害海洋生物资源，威胁着人类 健康，因此，对于防污抗菌的环境友好型功能材料的要求成为了急需 解决的问题。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种纳米TiO₂改性的氯醚树脂海 洋防污涂料，在更有效地对碳钢进行生物污损防护的同时，不会向海 洋持续释放有毒物质，避免污染海洋环境。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种纳米TiO₂改性的氯 醚树脂海洋防污涂料，按照质量百分比，所述纳米TiO₂改性的氯醚树 脂海洋防污涂料的成分含量如下：

其中，所述纳米TiO₂以下述方法进行制备：将去离子水与无水 乙醇配制成A溶液，然后向钛酸丁酯与冰醋酸的混合溶液中滴加乙醇 溶液，制成B溶液；将A溶液滴加到B溶液中；待凝胶形成后，在空 气中放置陈化，然后对凝胶进行干燥，得到黄色晶体，将黄色晶体研 磨至白色粉末，再以高温煅烧得到所述纳米TiO₂。

本发明还提供一种纳米TiO₂改性的氯醚树脂海洋防污涂料的制 备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)纳米TiO₂的制备：在室温下用9-12mL去离子水与30-40mL的 无水乙醇配制成A溶液备用，然后在快速搅拌下向13-17mL钛酸丁酯 与4-6mL冰醋酸中慢慢滴加60-70mL的乙醇溶液，形成B溶液，快 速搅拌下将A溶液慢慢滴加到B溶液中配制成均匀透明的溶液，待凝 胶形成后，停止搅拌，在空气中放置陈化，在80-100℃恒温条件下 对凝胶进行干燥，得到黄色晶体，将黄色晶体研磨至白色粉末，再以 700-900℃高温煅烧2-5h即得到粉末状的纳米TiO₂；

2)纳米TiO₂改性的氯醚树脂海洋防污涂料的制备：按质量百分 比，分别将2-4％高分子分散剂EFKA-4010、10-14％二甲苯和5-15％所 述纳米TiO₂混合，高速分散研磨后得到纳米TiO₂浆料A，随后将18-23％ 氯醚树脂与20-24％二甲苯混合搅拌得到透明的胶体溶液B，然后把所 述纳米TiO₂浆料A与12-20％氧化亚铜、5-6％松香液、7-8％环烷酸铜 以及1-2％有机膨润土在高速搅拌的状态下加入到上述溶液B中，高速 分散之后过滤，即得到纳米TiO₂改性的氯醚树脂海洋防污涂料。

其中，步骤1)所述快速搅拌是指用磁力搅拌器以500-600r/min 的转速搅拌30-60min。

其中，步骤1)所述慢慢滴加是指以1滴1s的速度滴加溶液。

其中，步骤1)所述陈化是指将样品置于室温下放置12-15h。

其中，步骤1)所述干燥是指将样品置于恒温干燥箱中以80-100℃ 恒温干燥6h。

其中，步骤1)所述煅烧是指将样品放置在马弗炉中，以5-10℃ /min的升温速率升到700-900℃并恒温2-5h，之后关闭电源随炉冷却 至室温。