[发明专利]单组份防污涂料

说明书

本发明叙述了一种单组份防污涂料，涂敷于船只的底部，可防止海洋固着生物的污损。

常年航行在海洋中的船舶底部除受到海水的腐蚀外，还受到藤壶、牡蛎、石灰虫、海鞘和藻类等海洋固着生物的侵害和污损。据估计，海洋生物污损率为5％时的航行阻力就相当于洁净表面的两倍，燃料消耗增加10％。传统的防污涂料则利用其中所含毒剂以一定速度渗出而使污损生物致死，但不论在涂料的制造还是涂敷使用过程中，大量的毒剂(如有机锡)进入海洋和其它环境中即毒害了海洋生物，危及海洋食物链，同时也影响人类自身的安全。

从保护生态环境的观点出发，开发无毒防污涂料已成为国际上急需解决的重要课题。以室温硫化硅橡胶和其它低表面张力的添加剂组成的低表面能防污涂料，其涂层在使用过程中能保持很低的表面强力，使海生物难以附着达到防污效果(Mar.Eng.Rev.，1984，8，18)。

本发明的目的在于克服有机硅为基料组成的无毒防污涂料室温硫化困难和与底材粘着不牢等缺点。而提供一种单组份防污涂料，具有室温固化、与底材粘结好又防止海洋生物污损的优异性能。

本发明的目的通过如下措施来实现：

本发明涂料由基料、功能填料、体质颜料、助剂和溶剂等调制而成。基料选用改性有机硅树脂，功能填料聚四氟乙烯和石蜡油组成。本发明涂料配方包括(重量百分含量)，改性有机硅18.0～45.6、聚四氟乙烯3.0～19.3、石蜡油0～10.1、体质颜料2.0～11.8、助剂0.1～1.3、有机溶剂余量。

本发明的体质颜料由氧化钛和氧化镁组成。

本发明的助剂由氟碳表面活性剂、有机硅偶联剂、硅油、膨润土、醋酸丁酯纤维素等组成。

本发明的有机溶剂为酮、酯、芳香烃的混合溶液。

本发明所述的改性有机硅的制备方法包括：

(a)将69.3～95％(重量)的以羟基封端的聚二甲基硅氧烷，在100～150℃氮气吹提下搅拌1～5小时；

(b)加入0.3～4.9％(重量)的多官能的肟基硅烷和1.3～28.7％(重量)的蓖麻油醇解的聚氨酯预聚体(异氰酸根含量5～8wt％)回流0.5～8小时后制成。

本发明的聚四氟乙烯经过⁶⁰Coγ射线2×10³～3.5×10⁵Gy辐照处理，这样能使其凝聚力降低，更有利于分散。

本发明选用的体质颜料粒度以0.5～2.5μm为宜。

本发明涂料的具体制备过程为：将经辐照处理的聚四氟乙烯、石蜡油、氧化物进行研磨混合，加入助剂球磨，然后将基料改性有机硅树脂溶解于有机溶剂中与球磨好的料充分搅拌均匀球磨即成。

本发明所述的单组份室温固化无毒海洋防污涂料涂敷在有防锈漆的A₃钢板上(300×150×1.5mm)，防锈漆干膜厚度为200μm左右。

本发明涂料的特点是：

1、单组份

2、室温固化

3、无毒

本发明涂料的涂敷方法是这样实现的：

1、喷涂：在0.15～0.25MPa压力下，使喷枪与物件维持在一个水平距离(＞250mm)上将涂料喷施于防锈漆表面上。

2、刷涂：本发明的涂料可用漆刷按涂刷方向先上下后左右的方向涂装于防锈漆表面。

本发明的涂层厚度控制在100μm～150μm即可得到满意效果。

本发明的涂料喷涂在马口铁板上后涂层的性能如下：

(1)漆膜干燥时间：GB1728-79，室温18～25℃，24小时表干，实际干燥时间3天。

(2)附着力：GB1720-79，2级，划圈法。

(3)柔韧性：GB1731-79，1mm，挠曲法。

(4)耐冲击性：GB1732-79，50公斤·厘米。

(5)润湿性：漆膜干燥十天后，以CA-A型接触角仪测得涂层与蒸馏水的接触角为110～126°。

本发明按照表1的配方(重量)制成的防污涂料及其防污性能测试如下。防污效果如表2。

1、防污涂层制备后，入水期不超过20天。

2、浅海浸泡试验在小青岛湾内，试样距水面0.4～1.5米左右，水速＜0.5米/秒(水域无污染)。

3、浸泡时间：1992年4月-1992年11月。

表1

  1  2  3  4  对照样板(I)改性有机硅聚四氟乙烯石蜡油体质颜料助剂有机溶剂 41-5  6  0  6 0．5  46  20．5  18．8  5．0  10．1  0-3  453  30．4  17．0  8-3  2．5  1．0  40．8  37．1  10．O  0  4．4  1．0  47．0聚四氟乙烯板表2序号      浸海防污性固着生物附着牢固程度固着生物总覆盖面积％固着生物品种及分布 1 2 3 4 1    20    20    20    20    90以石灰虫，藤专3～10mm，海鞘为主分布成团    同  上    同  上    同  上    同  上除藤壶外其它海生物轻擦即可脱去，涂层完好无损