[发明专利]防止海洋生物污损的方法

说明书

本发明涉及防止水下表面被诸如海藻和藤壶的海洋生物污损的方法。所谓水下表面是指延伸到水下并至少使用一段时间的表面。水下表面的实例如船体、石油开采平台的水下和喷溅区表面以及发电厂的冷却水出、入口。

英国专利第1307001号、第1470465号、第1581727号、英国专利申请第2141436号、欧洲专利第16195号以及美国专利第3702778号均揭示了硅橡胶、防污损的组合物。这些组合物与含有从油漆中缓释的海洋杀虫剂的常用防污损的组合物相比具有显著的优点。硅橡胶涂层在阻止海洋生物粘着上取决于其低的表面能，而不是取决于杀虫剂。由于在于从快艇和游轮的船体上的油漆中释放三有机锡杀虫剂的关系，这是一种最有效和广泛使用的海洋杀虫剂。此外，常用的防污损油漆随着其中杀虫剂被释放完全后最终会失效。硅橡胶涂层大概能够无限期地保持其低的表面能。

然而，硅橡胶防污损组合物尤其在用作船体涂层中存在有实际困难。它们在机械性能上是相当弱的，具体地说，它们具有低的撕裂强度和低的粘附强度，以致漆膜易被损坏。

欧洲专利第32479号揭示了一种防污损涂层，它包括一种硫化硅橡胶，该橡胶含有由诸如丙烯酸丁酯或者苯乙烯的乙烯未饱和单体的链形循环单元组成的接枝无硅链段。该文认为这种涂层具有高的粘附强度，但是实际上，业已认为，它具有低的防污损性能。

欧洲专利申请第89071号揭示了一种类似的硅橡胶，它较好地含有由乙烯未饱和单体的聚合而得到的接枝无硅链段。其中提到无硅链段可从聚氨酯基单元得到。聚氨酯链段可通过羟亚苯基或者氨基亚苯基被接在硅橡胶的硅原子上。

英国专利第1477055号揭示了一种聚氨酯防冻涂层，它由一种具有异氰酸酯官能基团的物质和一种聚甲醇硅氧烷制备。

本发明的防止水下表面上污损的方法包括把一种涂料组合物施加于所说的表面，所说的组合物包括：

A）一种可固化的聚硅氧烷，

B）一种能够使聚硅氧烷（A）固化成聚硅氧烷弹性体的固化剂，

C）一种聚异氰酸酯，以及

D）或者

D.1）一种具有一个以上的能够与聚异氰酸酯（C）反应生成聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）的活性氢基团的化合物，

或者

D.2）一种可水解成（D.1）的化合物。

固化剂（B）最好为一种能够在室温下与聚硅氧烷（A）反应而使聚硅氧烷固化的物质，化合物（D.1）最好为在室温下能够与聚异氰酸酯（C）反应生成聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）的一种化合物。如果采用一种可水解成活性氢的化合物（D.1）的化合物，则它最好为一种能在室温、空气湿度下可水解的化合物。

聚硅氧烷（A）及其固化剂（B）最好各自分别包装。同样，聚异氰酸酯（C）和提供活性氢的化合物最好也各自分别包装。最好是将聚硅氧烷首先与其本身的固化剂反应而尽可能不与聚异氰酸酯或者活性氢的化合物反应。同样，用于聚硅氧烷的固化剂应当首先与聚硅氧烷反应而不应与聚异氰酸酯或者活性氢的化合物反应。聚异氰酸酯和活性氢的化合物应当各自相互反应，这比与聚硅氧烷或者聚硅氧烷的固化剂反应更容易。聚硅氧烷固化反应和生成聚氨酯的反应最好具有相似的反应速率。这种情况下，固化的聚硅氧烷和聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）可能至少部分地生成互相穿插的聚合物网状组织。

一般来说，固化的涂层中的聚硅氧烷弹性体与聚氨酯、聚脲和（或）聚（氨酯-脲）之比，也就是涂料组合物中聚硅氧烷（A）加固化剂（B）与聚异氰酸酯（C）加能提供活性氢的化合物（D）之比为60∶40-95∶5（重量）。通常，固化产物并不是一种均匀的互相穿插的聚合物网状结构，但是它由聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）的区域结构组成，在交联的聚硅氧烷的网络中两种聚合物网络在每个聚氨酯区域结构的边界上互相穿插。

这样，根据本发明的另一方面，在水下表面作为其最外覆盖层是具有一种固化聚合物组合物，它由聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）组成，在交联的聚硅氧烷弹性体的网络中，两种聚合物网络在聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）区域结构的边界上互相穿插。

固化产物具有增进的机械性能，这是由于聚氨酯、聚脲或者聚（氨酯-脲）的加固作用而又保持了具有防污损作用的聚硅氧烷弹性体的低表面能之故。如果组合物中聚氨酯或聚脲或聚（氨酯-脲）的比例提高到大约40%（重量）以上，则将有出现相反类型的相结构的危险，即在聚氨酯连续相中的硅橡胶区域结构。这对防止船舶污损来说将不具有足够低的表面能。