[发明专利]一种环境友好型海洋防污涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环境友好型海洋防污涂层及其制备方法，该涂层以有机硅树脂(例如：Dow Corning 184PDMS、RTV‑2硅橡胶)为基底材料，将咖啡(例如雀巢金牌速溶纯咖啡、中原Espresso速溶纯咖啡)掺入有机硅树脂中固化成形。本发明以小球藻做为污损生物对本发明的涂层进行了防污性能实验，实验结果如图2所示。结果表明，相对于纯PDMS或RTV‑2硅橡胶，掺入咖啡的涂层均表现出优秀的防污性能，同时含10wt％咖啡的涂层防污效果优于含5wt％咖啡的涂层。由于海洋生物污损的初期阶段是生物膜的形成，而藻类是生物膜形成的重要参与者之一，在生物污损的初期进行干预，可以防止后续的大规模生物污损。

技术领域

本发明属于聚合物涂层材料技术领域。

背景技术

海洋中的细菌、藻类、硬壳类等生物附着在水下表面上的现象称为海洋生物污损。海洋生物污损会造成船舶航行阻力的上升，以及加速船体的表面腐蚀，不仅带来了油耗的上升，也给船体的维护带来了巨大的成本。据报道，美国海军每年花费10亿美元解决生物污损问题。对于全球海洋工业来说，生物污损每年造成的损失超过150亿美元。传统的有毒防污涂层(例如含重金属涂层、三丁基锡涂层)，因为对环境的负面影响而逐渐被世界各国禁用。因此开发绿色、高效的无毒防污涂层具有非常迫切的需求。将天然防污剂(例如藻类、珊瑚、辣椒提取物)掺入高分子聚合物制备环境友好型防污涂层是近年来的一个发展方向，但是效果并不是特别好。

发明内容

为了提供一种防污效果良好的环境友好型防污涂层，本发明提供了一种环境友好型海洋防污涂层及其制备方法，本发明所采用的技术方案具体如下：

本发明中环境友好型海洋防污涂层是以有机硅树脂做为基体，基体中分散150目以上的咖啡颗粒，所述的有机硅树脂为双组分有机硅树脂，优选PDMS和RTV-2硅橡胶，咖啡颗粒质量为涂层总质量的4％～10％。

一种环境友好型海洋防污涂层的制备方法如下：

(1)咖啡分散液的制备

将纯咖啡用陶瓷研钵研磨20分钟，然后用150目的金属样品筛进行筛选，去除大颗粒咖啡，按照质量比1:4的比例将咖啡加入到无水乙醇中溶解，搅拌均匀并通过超声分散后得到咖啡分散液；

(2)有机硅树脂A组份分散液的制备

将有机硅树脂A组份倒入四氢呋喃中，然后在水浴温度55℃下不停搅拌，每10分钟测一次重量，直到重量不再明显变化时，表明四氢呋喃蒸发完毕，得到有机硅树脂A组份分散液；

(3)咖啡/有机硅树脂复合涂层的制备

将10～20克咖啡分散液加入40克有机硅树脂A组份分散液中，然后将混合液放置到加热平台表面，将温度设定到80℃，用机械搅拌器搅拌2小时，让无水乙醇蒸发完毕。之后按照规定的质量比加入有机硅树脂A对应的固化剂B组份，用机械搅拌器搅拌1个小时，然后置于真空干燥箱中，在常温下抽真空进行脱泡处理。等到混合溶液中不再有气泡时，将溶液倒入一个模具中并置于加热平台，在100℃下加热2小时固化。固化完成后，得到环境友好型海洋防污涂层。

有机硅树脂为PDMS时，其AB组分的质量比为A:B＝10:1；为RTV-2硅橡胶时，A:B＝100:1.5。

本发明的有益效果：

本发明能够有效的阻止藻类的粘附，防止海洋生物污损初期的生物膜形成，在生物污损的初期进行干预，可以防止后续的大规模生物污损，且对环境无污染，是环境友好的海洋防污涂层。

附图说明

图1为涂层基本结构图；

图2为小球藻粘附实验结果图。

具体实施方式

下面以具体实施例的形式对本发明技术方案做进一步解释和说明。

实施例1