[发明专利]一种甜菜碱型离子液改性涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种甜菜碱型离子液改性涂料及其制备方法和应用，属于海洋防污涂料技术领域。本发明提供的甜菜碱型离子液改性涂料，包括如下质量百分比的组分：甜菜碱型离子液改性乳液20～30％，松香乳液5～15％，防污剂20～30％，颜填料3～10％，水性助剂1～2％，成膜助剂0.5～1％，余量为水。本发明提供的甜菜碱型离子液改性涂料VOC含量超低(小于20g/L)，环境友好，其形成的漆膜力学性能好，自抛光速率稳定，且具有优异的耐水浸泡性和防污性能。

技术领域

本发明涉及海洋防污涂料技术领域，具体涉及一种甜菜碱型离子液改性涂料及其制备方法和应用。

背景技术

海洋生物污损对船舶、海工设施、海洋养殖危害颇深，它会导致船舶航行阻力增加，加速海工设施腐蚀，污染海洋生态环境。在众多防治海洋生物污损的技术中，使用防污涂料是最经济有效的手段。但目前普遍应用的防污涂料绝大部分是溶剂型的，VOC含量高于400g/L，且在涂装过程中会加入有机溶剂作为稀料，导致大量有机溶剂释放，污染环境也危害施工人员健康。因此，海洋防污涂料正朝着环保水性化的方向发展。

目前尚无成熟的环保水性海洋防污涂料在市场上应用，已报道的一些水性防污涂料技术普遍存在VOC含量高、防污期效过短(少于6个月)、耐水性差等瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甜菜碱型离子液改性涂料及其制备方法和应用，本发明提供的甜菜碱型离子液改性涂料VOC含量超低(小于20g/L)，环境友好，其形成的漆膜力学性能好，自抛光速率稳定，且具有优异的耐水浸泡性和防污性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种甜菜碱型离子液改性涂料，包括如下质量百分比的组分：

甜菜碱型离子液改性乳液20～30％，松香乳液5～15％，防污剂20～30％，颜填料3～10％，水性助剂1～2％，成膜助剂0.5～1％，余量为水；

其中，所述甜菜碱型离子液改性乳液包括如下质量百分比的制备原料：

甜菜碱型离子液单体2～3％，丙烯酸硅酯类单体15～20％，丙烯酸酯类单体30～40％，丙烯酸0.5～1.5％，乳化剂1～2％，引发剂0.3～0.6％，碳酸氢钠0.05～0.1％，pH调节剂0.3～0.5％，余量为水。

优选地，所述甜菜碱型离子液单体包括3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐；

所述丙烯酸硅酯类单体包括三异丙基甲基丙烯酸硅酯和/或三异丙基丙烯酸硅酯；

所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种。

优选地，所述乳化剂为阴离子乳化剂、阳离子乳化剂和非离子乳化剂中的至少一种；

引发剂为过硫酸盐类引发剂；

所述pH调节剂为氨水，所述氨水的质量浓度为25～28％。

优选地，所述甜菜碱型离子液改性乳液的制备方法包括以下步骤：

将甜菜碱型离子液单体、丙烯酸硅酯类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酸、乳化剂和第一部分水混合后进行乳化，得到单体乳化液；

将引发剂溶于第二部分水，得到引发剂水溶液；

将碳酸氢钠、剩余水、部分单体乳化液和部分引发剂水溶液搅拌混合后升温至80～81℃，保温继续搅拌50～100min，得到种子乳液；

将剩余单体乳化液和剩余引发剂水溶液滴加到所述种子乳液中，升温至87～89℃保温50～70min，之后降温到50～55℃，向所得体系中加入pH调节剂，得到甜菜碱型离子液改性乳液。