[发明专利]涂有多层涂漆体系的基材和使用此多层涂漆体系控制人造客体上水生生物污损的方法

说明书

本发明涉及一种涂有多层涂漆体系的基材，所述多层涂漆体系包含：a)任选地，施加至基材上且由底漆涂料组合物沉积的底漆层；b)施加至基材或任选的底漆层上的粘结涂层，所述粘结涂层由粘结涂料组合物沉积，所述粘结涂料组合物包含可通过使烯属不饱和单体的混合物共聚而获得的粘合剂聚合物，所述粘合剂聚合物包含可固化的烷氧基甲硅烷基官能团；和c)施加至粘结涂层上的面漆层，所述面漆层由包含可固化树脂体系的非水性液体污损脱附涂料组合物沉积，所述可固化树脂体系包含i)具有选自聚氨酯、聚醚、聚酯、聚碳酸酯或者其两种或多种的杂化物的骨干且具有至少一个末端或者侧烷氧基甲硅烷基的可固化聚合物，和任选地ii)固化剂和/或催化剂，其中所述非水性液体污损脱附涂料组合物基本上不含可固化的聚硅氧烷。本发明进一步涉及一种控制人造客体表面上的水生生物污损的方法。

发明领域

本发明涉及一种涂有多层涂漆体系的基材，以及一种使用该多层涂漆体系控制人造客体上水生生物污损的方法。

发明背景

人造结构如船和艇壳、浮标、钻井平台、干船坞设备、采油钻塔、水产养殖设备和浸没在水中或有水流过其中的网和管，易被水生生物如绿藻和褐藻、藤壶、贻贝等污损。该结构通常是金属的，但也可由其他结构材料制成，例如混凝土、玻璃增强塑料或木材。该污损对船和艇壳是有害的，因为其增加了在水中运动期间的摩擦阻力。其结果是速度降低，燃料消耗增加。其对静态结构如钻井平台的支架和油气生产、精炼和储存设备是有害的，首先是因为厚的污损层对波浪和水流的阻力可在结构中引起不可预测和潜在危险的应力，其次是因为污损使得难以检查结构的缺陷如应力开裂和腐蚀。其在管道例如冷却水入口和出口中是有害的，因为有效横截面积因污损而减小，其结果是流速降低。

已知具有聚硅氧烷基树脂的涂层抵抗水生生物的污损。该涂层例如公开在GB1307001和US3,702,778中。据信，该涂层提供了生物体不能容易地粘附的表面，因此它们可被称为污损脱附(fouling release)或污损阻抗(fouling resistant)涂层而不是防污损(anti-fouling)涂层。硅橡胶和硅氧烷化合物通常具有非常低的毒性。

WO2014/131695描述了一种防污损组合物，其包含可固化的含有机硅氧烷的聚合物和氟化的含氧化烯的聚合物或低聚物。

基于可固化聚硅氧烷树脂的涂料组合物在室温下相对柔软。为了改善聚硅氧烷涂层的机械性能，已将聚硅氧烷基涂料与更强的聚合物如环氧树脂或聚氨酯掺混或交联。

WO2012/146023公开了一种单包可湿气固化的涂料组合物，其包含10-99重量％硅烷封端的聚氨酯和1-90重量％硅烷封端的聚硅氧烷。所述聚氨酯和聚硅氧烷自交联以形成有机-无机杂化网络。在表面发生微相分离，聚硅氧烷形成具有低表面能的表面结构，从而提供污损脱附性能。

WO2013/107827公开了一种涂料组合物，其用作污损脱附涂层中的粘结涂层(tiecoat)或面漆，该组合物包含可固化的聚硅氧烷和硅烷封端的聚氨酯。所述可固化的聚硅氧烷和硅烷封端的聚氨酯被设计为共固化。

尽管在提供污损脱附性能方面非常好，但聚硅氧烷树脂的重要缺点是许多其他树脂无法粘附到被聚硅氧烷树脂污染的表面上。因此，如果由于聚硅氧烷基涂料的过度喷涂或溢出，表面被聚硅氧烷树脂污染，则必须清洁该表面，然后才可以将底漆或其他涂层施加至其上。基于非聚硅氧烷基树脂的涂料组合物被少量聚硅氧烷基组合物污染，这也会对涂层的美观产生负面影响。这通常引起针孔和鱼眼效应。因此，必须为聚硅氧烷基和非聚硅氧烷基涂料使用单独的设备。即使含有非常少量聚硅氧烷树脂的涂料组合物也会产生污染问题。

本领域需要不引起污染问题同时具有良好的污损脱附和机械性能且对基材具有良好粘合性的污损脱附涂料体系。

发明概述