[发明专利]一种纳米低表面能防污涂料以及制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米低表面能防污涂料，其特征在于，该涂料包括有机硅聚氨酯树脂组分以及丙组份，其中，该有机硅聚氨酯树脂组分由甲组份和乙组份反应得到；按重量份数计如下：甲组份：异氰酸酯：20‑40份；多元醇：10‑50份；聚硅氧烷树脂：2‑20份；乙组分：多元醇：40‑60份；扩链剂：5‑20份；催化剂：0.1‑5份；丙组分：纳米浆3‑8份；固化剂：14‑18份。本发明的纳米低表面能防污涂料以及制备方法，采用纳米改性工艺和聚氨酯树脂材料，使涂料表面防护材料纳米化，降低表面能提高疏水性。

技术领域

本发明涉及超防腐防污涂料材料领域，特别是涉及一种纳米低表面能防污涂料以及制备方法。

背景技术

疏水低表面能涂层在海洋防污、低冰粘附、建筑等领域具有重要的应用价值。用于制备疏水低表面能涂层主要的树脂包括有机硅树脂、含氟树脂、硅氮树脂等。但是有机硅材料强度较低，在对强度要求较高的场合无法使用。含氟树脂一般成型较困难，尽管通过与有机树脂进行配合可以实现常温固化，但是有机树脂的引入会降低含氟树脂固有的低表面能特点。硅氮树脂目前成本较高，且硬度高，制备厚涂层时受限。

制约低表面能海洋防污涂料发展的因素很多，包括难以获得具有更低表面能的表面材料，使其与水的接触角更大，使海生物更不容易粘附；还包括涂料在海水中易发生重构，使其表面能随时间增大，与水接触角降低，海生物又容易附着。

因此，现有的防污涂料技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明针对以上存在的技术问题，提供一种基于纳米改性聚氨酯树脂的纳米低表面能防污涂料以及制备方法，使涂料表面防护材料纳米化，降低表面能。

第一方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种纳米低表面能防污涂料，该涂料包括有机硅聚氨酯树脂组分以及丙组份，其中，该有机硅聚氨酯树脂组分由甲组份和乙组份反应得到；按重量份数计如下：甲组份：异氰酸酯：20-40份；多元醇：10-50份；聚硅氧烷树脂：2-20份；乙组分：多元醇：40-60份；扩链剂：5-20份；催化剂：0.1-5份；丙组分：纳米浆3-8份；固化剂：14-18份。

优选地，该纳米浆为纳米二氧化钛、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯均匀混合而成，纳米二氧化钛、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯的重量比为1.0∶(0.1-0.3)∶(0.8-1.0)。

其中，该丙组分还包括颜填料、助剂与溶剂，具体按重量份数计如下：

分散剂：0.3-0.5份；

消泡剂：0.3-0.5份；

流平剂：0.1-0.3份；

防沉剂：0.5-0.8份；

气相白碳黑：0.4-0.7份；

颜料：15-22份；

填料：3-6份。

该甲组份中聚硅氧烷树脂为线性聚硅氧烷或者烃羟基封端的聚二甲基硅氧烷，该异氰酸酯为二异氰酸酯。

该固化剂为氨基硅烷偶联剂；该多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、羟基封端的聚异丁烯、羟基封端的聚异戊二烯、羟基封端的聚丁二烯中的一种或多种。

该扩链剂为扩链剂为含羟基或氨基的低分子质量多官能团的醇类或胺类化合物。

第二方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种纳米低表面能防污涂料的制备方法，具体步骤如下：

纳米浆的制备：按纳米二氧化钛、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯的重量比为1.0∶(0.1-0.3)∶(0.8-1.0)的配比混合后，进行纳米珠磨处理5-10遍，制得纳米二氧化钛浆；