[发明专利]低表面能、驱避型防污涂料及其使用方法

说明书

本发明属于环保防污涂料技术领域，特别涉及一种含硅烷偶联剂，含氟化合物和辛辣型天然防污剂的防污涂料的配方及使用。

防污涂料是用于船舶底部和海中设施的一种特殊涂料。海洋中有2000多种污损生物，最常见的有50～100种。有半数以上生活在海岸和港湾处。污损生物的幼虫或孢子能够漂浮游动，发展到一定阶段后就会在附着基上定居下来。海洋上的船舶、钻井平台、港湾建筑以及其他水下设施极易遭受海洋生物的污损。污损生物对船舶的危害极其严重。如果船体有生物附着，船底很快形成附着生物的硬壳，有的厚达十几厘米，从而降低航速，增加能耗，加速腐蚀，缩短使用寿命。据统计，如果污损率达5％，能耗就会增加10％。因此，防污问题一直是人们关注的问题，随着航海、造船的发展，采用了一系列手段达到防污的效果。

至今所有的防污方法主要是在保护性涂料中加入Cu、Sn、Hg、Pb、Bi等金属的无机或有机物(通常这些化合物都有毒，所以防污剂习惯称为毒料)，通过毒料释放使附着物中毒，甚至死亡。但是，毒料的释放造成港湾水面的污染，出现生物变异，破坏海洋生态平衡以及给人类的健康带来危害。对此，发达国家近年来纷纷通过法律手段限制或禁止毒性防污涂料的使用，迫使海洋业和研究开发部门，加速研制开发船用无毒防污产品，许多国家已把这类产品的开发纳入海洋重大环保工程和重大技术领域，给予重点扶持。

近年来，虽然从表面科学入手，开展了表面材料研究，表面状态研究，表面带电研究，疏水亲水平衡研究，临界表面张力研究，取得许多成果。但总因实施技术复杂，价格昂贵而难于推行。目前这方面的研究目标又转向无毒防污涂料的研究上，从生态学入手，通过生物技术寻找更优异的带有亲水基团的化合物和更有效的生物活性物质(不产生污染或低污染)来代替目前防污涂料中的毒料。

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提供一种低表面能、驱避型防污涂料，使其具有无毒、不污染环境、抗细菌和抗海生物附着生成，在金属、木材、水泥等基底上均具有很好的附着力，可直接用作底层涂料，表面光滑，有很低的表面能，不易积污垢，可以被多次洗涤等优点。

本发明提出一种低表面能、驱避型防污涂料，其特征在于，主要由粘结料、硅烷偶联剂、含氟化合物、辛辣型天然防污剂，无机填料和溶剂物理混合而成，其中各组份的重量百分比为：粘结料：50-80；硅烷偶联剂0.01-10；含氟化合物0.1-10；辛辣型天然防污剂1-20；无机填料5-30；溶剂5-15。

所述的硅烷偶联剂可为含氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基中的一种或多种。

所述的偶联剂，其湿润面积可为300～500m²/g。

所述的硅烷偶联剂，在涂层组成中的添加量可为0.1％～2％。

所述的含氟化合物可为固体粉末状或液体状的氟塑料、氟表面活性剂或氟涂料之一种或多种。

所述的氟塑料可为聚四氟乙烯(PTFE)，聚全氟乙丙烯(FEP)，四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物(PFA)之一种。

所述的含氟化合物，其分散体的颗粒大小一般小于50微米。

所述的含氟化合物在涂层组成的添加量可为0.2～5％。

所述的辛辣型天然防污剂可为胡椒、辣椒和洋葱之一种或多种。

所述的辛辣型天然防污剂可为粉末状，其颗粒度一般不大于100微米。

所述的粘结料为船用涂料，或环氧沥青清漆，或醇酸树脂或酚醛树脂或丙烯酸树脂或环氧树脂之一种。

所述的无机填料包括白炭黑、滑石粉、膨润土、铁红粉、玻璃微球钛白粉、炭黑、氧化亚铜、氧化铝、锌粉、铬绿粉之一种或多种。

本发明所述的熔剂，主要指汽油、甲苯、二甲苯、香蕉水，本配方还可包括少量其他成份，如分散剂、抗沉淀剂、表面活性剂、固化剂和颜料等。

本发明提出一种使用低表面能、驱避型防污涂料的方法，其特征在于，首先配制涂料，然后将木材或木制品或网具浸入含有涂料的容器中达几十分钟，取出被浸物自然干燥。

下面对发明的组成进一步解释如下。

本发明的涂层组成含有硅烷偶联剂，硅烷偶联剂是分子中同时存在两种性质不同、作用不同的官能基因的一大类有机硅分子化合物，硅烷偶联剂可改善两种化学性质不同的材料间的粘结性，使制品的耐水性以及机械、电绝缘和抗老化等综合性能得到提高，它亦可用于材料表面改性，使材料具有防静电、防霉及抗凝血等性能。