[发明专利]无毒硅酸盐防污剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种以硅酸钠为主要成份的防污剂及其制法，用于防污涂料中，防止海生物在舰船、海岸设施等表面上附着。

浸入海水中的船体、浮标、桥墩、码头以及其他与海水接触的表面常常附着海生物。造成表面污损，增加表面磨擦阻力，降低船速，加速腐蚀。

解决海生物污损的最佳途径是涂刷防污涂料。目前，国内外大量应用的是以有机锡和氧化亚铜等防污剂为主的有毒防污涂料。其作用机理在于控制释放毒料，对易附着于船体、海洋设施表面的有害附着物(藤壶、海鞘、海藻等)有杀伤作用，但国时，对许多可食用海生物(鱼、虾等)也有明显的毒害作用。研究表明，当海水中氧化亚铜的浓度为0．68mg／l时，就足以抑制各类藻的生长，浓度为25—50mg／l，可毒死硅藻，给以此为食物的鱼类带来危害；含有机锡的防污剂毒害更大，即使百亿分之几的有机锡就足以使某些海生物发生畸变，抑制其繁殖，而不适于食用。这些现象早已引起沿海发达国家的高度重视，纷纷制定法规、条例，限制或禁止使用有毒的防污涂料。这也促进了无毒防污剂的研制，目前，有以硅酸盐成份用于无毒防污涂料的，如WO9210546中公开了一种通过M₂OnSiO₂(M=K，Na，Li，Rb)与铵类反应然后加入其它颜填料的一种防污涂料；再如GB2284822中，通过聚乙二醇与硅酸盐反应制得多聚硅酸盐弹性体凝胶，经特殊处理后得到胶态基料，再加入填料后得到防污涂料，但上述涂料都属于以硅酸盐为成膜物的无机水性防污涂料，漆膜理化性能差，附着力差，机械强度低，稳定性差，防污期限较短，一般低于一年，重现性不好，且温度低时施工不便，远未达到实际应用的要求，因此，一直无法推广应用。

本发明的目的在于提供一种以硅酸钠为主要成份的无毒防污剂，可方便地填加到合适的漆料中，得到防污期达两年以上，附着力强，性能稳定，重现性好的无毒防污涂料。

发明要点：本发明的无毒硅酸盐防污剂基本组成和重量份数为：

 水玻璃      20—40

 锌粉        10—20

 氧化锌      10—20

 硫磺        5—10

 氧化镁      5—10

上述水玻璃选用市售的模数为2．6—3．7的水玻璃。硅酸钠在其中为起防污作用的主要成份，其作用机理尚无定论，通常认为是碱性作用抑制了海生物的生长。其它成份除与硅酸钠形成协同防污作用外，还起固化作用、溶解度调节作用，控制硅酸钠的释放速度，使其在水中溶解的速度与防污体系刚好匹配。如果硅酸钠的释放速度过快，会使防污期缩短，过慢，起不到防污作用。

上述无毒硅酸盐防污剂的制备方法依次包括下列步骤：将上述比例的组合物充分搅拌均匀，静置，待固化后，在110—120℃温度范围下进行干燥，再经粉碎制得无毒硅酸盐防污剂。干燥温度过高易发生不良反应，产生异味，温度太低则水份挥发太慢。

本发明的无毒硅酸盐防污剂呈粉末状，可贮存两年以上，使用方便，可与合适的漆料(如丙烯酸树脂)共用配制成防污效果良好、性能稳定、重现性好的防污涂料，防污期限可达两年以上。其干燥漆膜的毒性经青岛市卫生防疫站检测，整个涂料的毒性为LD50值大于10000，远远大于工业无毒标准，即LD50大于1500，是目前其它防污涂料不可比拟的。

下面结合实施例对本发明的效果作进一步的描述：

实施例1：将市售的模数为3．5—3．7的水玻璃35kg，硫磺7Kg，氧化锌10Kg，锌粉20Kg，氧化镁7Kg，置于反应罐中，在室温下充分搅拌至混合均匀；静置2—6h后，达到固化程度，置于烘箱内烘烤，温度控制在110—120℃，约10h，含水量低于4％，表明干燥过程完成；待物料冷却后投入矿石粉碎机内粉碎，制成细度不低于30目的灰色粉末状防污剂。

实施例2：将市售的模数为3．1—3．4的水玻璃33kg，硫磺5Kg，氧化锌13kg，锌粉18Kg，氧化镁10Kg，置于反应罐中，在室温下充分搅拌至混合均匀；静置2—6h后，达到固化程度，置于烘箱内烘烤，温度控制在110—120℃，约10h，含水量低于4％，表明干燥过程完成；待物料冷却后投入矿石粉碎机内粉碎，制成细度不低于30目的灰色粉末状防污剂。