[发明专利]防污组合物及其制法和应用

说明书

本发明是关于一种防污涂料组合物，该组合物可用于涂敷在海水中浸泡的设备，例如鱼网和船体。同样它也能用于保护和保存木材、屋顶板以及由于受到多雨，使藻类和霉菌生长的类似物上，本发明还涉及所述防污组合物的制备方法。

在物体上，例如船体，渔网、屋顶、庭院以及木头上生长藻类和霉菌不仅难看，更重要的是将要损坏上述的物体。当船体被藻类覆盖时，将会很快地被腐蚀而失去作用;屋顶上生长藻类对排水是不利的;庭院、阳台等如果潮湿而产生藻类将使其变得润滑难行;在工业中，如在纸浆和碾碎纸的生产中也会产生藻类，特别是在冷却系统中，会弄污和堵塞水管，在冷却系统中，热水是藻类生长的理想条件。

通过洗刷船体或者通道能去除藻类。但是，如在船体上，用水来去除船体上的藻类，这要付出大量艰辛的劳动，因此要采用化学方法。已经使用的化合物有氯化物，有机汞化合物，氯化酚，有机溴化合物，金属铜，有机锡和硫化合物，通过它们来限制藻类的生长。

在水产养殖场中，迫切需要一种可生物降解的具有防污涂料的围网，该围网是用来围拢鱼的。这就要求涂料能够阻止海洋中有机物在其上生长。所说的有机物有碍于新鲜的潮汐水穿透围网。

这种需要可以通过使用含有重金属，例如金属铜，有机锡，汞化合物等的防污涂料来得到解决。然而，重金属涂料对周围环境有影响，特别是在海中，会在海洋生物体内产生生物积累。已经证实，既使含量极少，它们对贝类和其它沿海的海洋生物也是有害的。因此，在一些地区，禁止使用重金属涂料。

在木材工业中，为了保护木头，必须阻止在含有大于20%水份的木头上以及在海洋使用的设备上和用于埋藏的物体上生长藻类。到目前为止，使用的是五氯化酚，但是现已发现，其对环境也是不利的。其它防护剂如8-羟基喹啉铜和碳酸硼-碳酸钠混合物也已被证明是不能令人满意的。这是因为它们在潮湿的气候中效果很差，在这种气候中，由于防护剂溶解性很高，因而很快溶解，并产生褐色锈斑。为此，迫切需要研制出一种能用于木材的涂料，使之能够有效并长久地阻止霉菌的生长。

另一个使用防污组合物的地方是在医院中。在那里，如果要避免S.aureus传染，则需要卫生消毒的环境。再一个使用防污组合物的地方是在坚硬的表面上，如混凝土上。

然而，迄今为止，尚未研制出令人满意的理想防护剂，公知的技术不能研制出能长久有效地杀灭藻类和霉菌的涂料。

本发明的目的是提供一种具有长久防污性能的涂料组合物。该组合物含有一种乳状聚合物和一种与聚合物不发生作用的非金属杀藻剂。它们是稳定的乳状液，并能够很容易地应用于基质上，例如围网、木质的屋顶板和木材上。

本发明的目的还是提供一种所述防污组合物的制备方法。

简单地说，该组合物含有部份交联的聚合物和乙烯基化合物的共聚物以及10～50Wt%（按固体）的季铵化合物。在涂敷之后，在聚合物晶格之间，组合物含有微胶囊化的季胺化合物，这种高溶解性季胺化合物的胶囊能阻止它们迁移到涂层的表面，从而使涂层能长久地保持对生物的杀伤活力。甚至在多雨和潮湿的环境中也能保持一年以上。

组合物还可含有高达20Wt%的填料，典型的填料有碳酸钙，滑石，硅石，矾土。这种填料能增加涂料组合物的体积，并作为季铵化合物的载体。

特别惊奇的是，本发明发现了一种稳定的乳状液，该乳状液含有一定量的季铵化合物。在5℃以上时，它们有近乎无限长的贮藏寿命。另外，组合物具有好的涂敷性和成膜性以及柔软性。近来由于加入了季铵化合物，上述的性能又得到提高。

本发明的乳状聚合物包括聚合物和乙烯基单体共聚物以及高达10Wt%以上的丙烯酸单体。典型的是乙烯基乙酸酯，乙烯基氯化物以及亚乙烯基氯化物。

丙烯酸酯化合物可能是α、β不饱和羧酸或酐，例如，丙烯酸、异丁烯酸和亚甲基丁二酸、酐和丙烯酸，烷基丙烯酸酯或异丁烯酸酯，如乙基丙烯酸酯，异丙基丙烯酸酯，丁基丙烯酸酯，叔丁基丙烯酸酯，2-乙基己基丙烯酸酯，乙基异丁烯酸酯，异丙基异丁烯酸酯和异丁基丁烯酸酯。

如上所述，本发明的乳状聚合物必须是部分交联的。这种交联是通过聚合物骨架上的羟基基团实现的。交联必须彻底，以使季胺化合物微胶囊化。除了需要大量的季胺化合物外，还使用填料和沉淀的硅石。交联是否彻底，这可通过用水处理组合物来迅速地测定，主要看是否析出季铵化合物。在常温水中，聚合物涂层必须能提供至少一年的杀藻活性，这样的微胶囊化才被认为是合格的。