[发明专利]一种有机硅改性丙烯酸锌/吡啶硫酮锌复合防污涂料及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种有机硅改性丙烯酸锌与吡啶硫酮锌复合防污涂料及制备方法与应用。所提供的复合防污涂料包括组分A和组分B，其中组分A主要包括：有机硅改性丙烯酸锌乳液、消泡剂、润湿剂、防闪锈助剂等；组分B包括吡啶硫酮锌、纳米二氧化钛等。施工涂布时按照一定配比将两种组分共同研磨使用，获得一种低VOC含量、具备自抛光特性和低表面能特性的环境友好型防污涂料。丙烯酸锌的引入使涂料具有自抛光特性，有机硅的引入使涂料具有低表面能特性，吡啶硫酮锌的引入使涂料具备优异的防污抑菌性能，与现有的接触型、重金属型防污涂料相比，本发明公开的复合涂料优势较为明显。

技术领域

本发明属于一种船舶、海上作业平台、管道用防污涂料，具体涉及一种有机硅改性丙烯酸锌与吡啶硫酮锌复合防污涂料及制备方法与应用。

背景技术

21世纪以来，海洋资源已经成为世界各国倍加关注的战略资源，在开发利用海洋资源的历史进程中，人类一直受到海洋生物污损生物附着问题的困扰，解决海洋生物污损问题已成为人们征服海洋的当务之急。传统防污涂料多为溶剂型涂料，VOC含量高，且采用杀虫剂、重金属盐类防污剂等方法降低海洋生物污损，存在污染大气、破坏海洋生态环境、成本高、防污性能不稳定、长效防污能力差等一系列的问题。水性低表面能自抛光树脂与新型低毒类防污剂进行搭配，不仅能使海洋污损生物难以附着在涂膜表面，且易在涂膜的自抛光作用下脱附，同时释放出防污剂对一些微生物、细菌等具有较强的抑制能力，防污抗菌性能长效优异且绿色环保，适用于海洋环境。

发明内容

本发明的目的是针对传统溶剂型涂料污染大气、破坏海洋生态、防污性能不稳定等缺点，提供一种环境友好、防污能力强且效果持久稳定的低表面能自抛光水性丙烯酸锌树脂/吡啶硫酮锌复合防污涂料。通过丙烯酸锌的引入使涂料具有自抛光特性，有机硅的引入使涂料具有低表面能特性，吡啶硫酮锌的引入使涂料具备优异的防污抑菌性能，与现有的接触型、重金属型防污涂料相比，本发明公开的复合涂料优势较为明显。

本发明的第二个目的是提供有机硅改性丙烯酸锌与吡啶硫酮锌复合防污涂料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供有机硅改性丙烯酸锌与吡啶硫酮锌复合防污涂料的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种有机硅改性丙烯酸锌与吡啶硫酮锌复合防污涂料的制备方法，包含如下步骤：

1)有机硅改性丙烯酸锌乳液的制备：依次用5％NaOH溶液和去离子水洗涤丙烯酸酯类单体2-3次得到精制单体；称取丙烯酸酯类单体、丙烯酸、乳化剂和引发剂、去离子水；将丙烯酸酯类单体混合搅拌均匀得到丙烯酸酯类单体混合液，丙烯酸酯软硬单体质量比为1.25:1-1:1.5，丙烯酸用量为丙烯酸酯类单体混合液总质量的0％-2.5％，乳化剂用量为丙烯酸酯类单体混合液总质量的4％-10％，引发剂用量为丙烯酸酯类单体混合液总质量的0.5％，去离子水用量为丙烯酸酯类单体混合液总质量的120％-160％；取2/3的丙烯酸酯类单体混合液、2/3的去离子水、1/2的乳化剂溶液、1/2的丙烯酸混合搅拌预乳化30-60min得到预乳化液；取1/3预乳化液加入有机硅单体，有机硅用量为丙烯酸酯类单体混合液总质量的2％-10％，磁力搅拌分散20min，得到含硅预乳化液；取丙烯酸锌单体、剩余1/2丙烯酸分散于去离子水中得到丙烯酸锌分散液，丙烯酸锌用量为丙烯酸酯类单体混合液总质量的0.2％-1％；将1/3的引发剂溶液、1/3的丙烯酸酯单体混合液、1/3的去离子水、1/2的乳化剂溶液混合，机械搅拌下于35-45℃保温乳化20-30min，再将温度升高至75-85℃反应20-30min至乳液泛蓝光，再依次将2/3的预乳化液、含硅预乳化液分别于1-2h和20-40min内滴加到烧瓶中；滴毕待体系温度降至70℃，将丙烯酸锌分散液于40-60min内滴加到体系中；滴加完毕后将温度升至75-90℃，保温1-2h，用氨水调节PH值至中性后出料即得有机硅改性水性丙烯酸锌乳液。