本发明属于特种功能油漆生产领域，具体地，涉及一种高效船底抗菌涂料，以及该高效船底抗菌涂料的制备及应用方法。
背景技术：
油漆涂料，一般来讲，就是能涂覆在被涂物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的材料，不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品，还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品，都属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型，按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品，现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
船舶在大海中航行所遇到的重要难题就是海生物对船底的附着与污损。部分海洋生物是以固定物体附着生长的，水线以下的船底是生物附着的主要基地，海生物附着给船舶航行带来了极大危害。海洋生物的附着会增大船舶对海水的摩擦阻力，造成燃料消耗增加、航速降低。此外，细菌、藻类和微生物等甚至会进一步腐蚀船体，造成损坏，引起严重后果。
因此，用于船舶的抗菌涂料是一种特殊涂料，它通过活性成分如杀菌灭藻剂，抑制和阻止细菌、藻类和微生物等海生物在船舶的附着和生长，从而保持船舶外表面光滑和涂层完好，在保证正常航速的前提下，最大限度地降低油耗并延长涂层寿命，减少不必要的维修支出。
目前用于船底涂料的树脂基料主要有丙烯酸树脂、丙烯酸树脂衍生物如丙烯酸锌或是丙烯酸铜树脂、沥青以及氯化橡胶。然而，以丙烯酸树脂、丙烯酸树脂衍生物为基料的抗菌涂料，在海水和阳光作用下会产生一定应力，导致抗菌涂料的附着力下降，出现裂纹或部分脱落等力学缺陷，漆膜开裂脱落较为常见。此外丙烯酸树脂衍生物的制作成本较高。沥青、氯化橡胶虽然成本低廉，不会产生力学缺陷，但沥青含有致癌物质，氯化橡胶在制备过程中使用四氯化碳，对环境的危害较大，不符合环保要求。
技术实现要素：
发明目的：为了克服以上不足，本发明提供了一种高效船底抗菌涂料以及该高效船底抗菌涂料的制备及应用方法。
技术方案：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高效船底抗菌涂料，以重量组分计，包括以下组分：
聚酯树脂 45-75份
间苯二甲酸 10-20份
滑石粉 5-15份
锌钡白 8-20份
1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘 4-8份
铁蓝 0.1-0.4份
硫酸钡 15-25份
碳酸钙 8-20份
氯化铜 12-25份
松香 8-15份
二甲苯 32-40份
助剂 5-10份。
本发明所述的高效船底抗菌涂料，其组分合理，产品稳定性好。其中聚酯树脂作为涂料中的胶黏剂，间苯二甲酸作为膜助剂，而滑石粉作为填料。此外，1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘作为一种高效杀菌剂，主要用作杀菌灭藻剂，用来防止细菌和藻类，杀菌效果好，且具有热稳定性。氯化铜中的铜离子配合1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘，杀菌灭藻效果好。而且，松香将杀菌剂1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘和碱式氯化铜分散于涂料中，在使用过程中，会缓慢的释放1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘和铜离子，减少甚至避免船舶水下部分的微生物污染，发挥抗菌灭藻作用，并且绿色环保，不会对水域造成污染，亦不会对海底生物造成危害。同时还能降低水与船舶之间的摩擦力，间接地增加船舶的航速以及增加船舶的使用寿命。
进一步的，上述的高效船底抗菌涂料，所述助剂以重量组分计，包括以下组分：
磷酸三丁酯 0.5-2份
焦磷酸钠 2-5份
二丙酮醇 1-3份
乙二醇 2-8份。
助剂组分合理，使涂料的组分分散均匀，防止其再聚集，还可以有效防止涂料制备和涂膜时产生气孔、针眼，并提高涂料的品质稳定性，并且应用成本低。
进一步的，上述的高效船底抗菌涂料，以重量组分计，包括以下组分：
聚酯树脂 50份
间苯二甲酸 16份
滑石粉 10份
锌钡白 12份
1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘 5份
铁蓝 0.3份
硫酸钡 18份
碳酸钙 16份
氯化铜 20份
松香 12份
二甲苯 36份
助剂 7份。
作为一种优选，上述组分下，抗菌涂料的效果最佳。
本发明还提供一种高效船底抗菌涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚酯树脂、间苯二甲酸、滑石粉、锌钡白、1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘、铁蓝、硫酸钡、碳酸钙、氯化铜和松香混合均匀，研磨粉碎成粉状，经过100-150目筛；
（2）将未过筛的物料再次研磨后经过100-150目筛，直至物料全部过筛；
（3）将步骤（1）和（2）过筛的粉末溶解于二甲苯中，搅拌溶解成均匀体系；
（4）加入助剂后，继续搅拌均匀，得所述高效船底抗菌涂料。
本发明所述的高效船底抗菌涂料的制备方法，工艺简单易行，生产效率高，应用成本低，操作简单、易于实现。其中首先将主要的物料充分磨碎过筛后，采取分次加入主要的物料和助剂，使混合更均匀，并且使产品质量稳定，具有较高的推广应用价值。
进一步的，上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，所述聚酯树脂、间苯二甲酸、滑石粉、锌钡白、1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘、铁蓝、硫酸钡、碳酸钙、氯化铜和松香混合均匀后投入到分散机或三辊机中研磨成粉状。粉碎效果好，效率高。
进一步的，上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，所述搅拌的转速为2500-2800r/min。2500-2800r/min的高速搅拌易于实现，同时使物料搅拌均匀。
进一步的，上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，所述步骤（1）、（2）经过100-150目振动筛。通过振动筛进行过筛处理，自动化程度高，且过滤效率高。
本发明还提供一种高效船底抗菌涂料的应用方法，应用前，在船舶底部钢板上刷涂一层防锈漆干燥后，再涂刷所述高效船底抗菌涂料。本发明所述的高效船底抗菌涂料可以用于已刷有防锈漆的钢板上，其涂膜牢固，相容性好。
进一步的，上述的高效船底抗菌涂料的应用方法，高效船底抗菌涂料和桐油按照3-5:1的比例混合均匀后，再进行涂刷。空气中的氧气会和桐油中的不饱和双键反应成膜，加速涂料的干燥过程。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所述的高效船底抗菌涂料，其组分合理，产品特效抗菌，稳定性高、效果好。本发明所述的高效船底抗菌涂料的制备方法，工艺简单易行，生产效率高，应用成本低，操作简单、易于实现，生产的产品质量稳定，应用方便，相容性好，具有较高的推广应用价值。
具体实施方式
下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例只是为了说明问题，并不是一种限制。
实施例1
一种高效船底抗菌涂料，以重量组分计，包括以下组分：
聚酯树脂 45份
间苯二甲酸 10份
滑石粉 5份
锌钡白 8份
1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘 4份
铁蓝 0.1份
硫酸钡 15份
碳酸钙 8份
氯化铜 12份
松香 8份
二甲苯 32 份
助剂 5份，
所述助剂以重量组分计，包括以下组分：
磷酸三丁酯 0.5份
焦磷酸钠 2份
二丙酮醇 1份
乙二醇 2份。
上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚酯树脂、间苯二甲酸、滑石粉、锌钡白、1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘、铁蓝、硫酸钡、碳酸钙、氯化铜和松香混合均匀后投入到三辊机中研磨成粉状，经过100目振动筛；
（2）将未过筛的物料再次研磨后经过100目振动筛，直至物料全部过筛；
（3）将步骤（1）和（2）过筛的粉末溶解于二甲苯中，以2500r/min的搅拌速度搅拌溶解成均匀体系；
（4）加入助剂后，继续以2500r/min的搅拌速度搅拌均匀，得所述高效船底抗菌涂料。
上述高效船底抗菌涂料的应用方法，应用前，在船舶底部钢板上刷涂一层防锈漆干燥后，高效船底抗菌涂料和桐油按照3:1的比例混合均匀后，再进行涂刷。
实施例2
一种高效船底抗菌涂料，以重量组分计，包括以下组分：
聚酯树脂 75份
间苯二甲酸 20份
滑石粉 15份
锌钡白 20份
1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘 8份
铁蓝 0.4份
硫酸钡 25份
碳酸钙 20份
氯化铜 25份
松香 15份
二甲苯 40份
助剂 10份，
所述助剂以重量组分计，包括以下组分：
磷酸三丁酯 2份
焦磷酸钠 5份
二丙酮醇 3份
乙二醇 8份。
上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚酯树脂、间苯二甲酸、滑石粉、锌钡白、1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘、铁蓝、硫酸钡、碳酸钙、氯化铜和松香混合均匀后投入到分散机中研磨成粉状，经过150目振动筛；
（2）将未过筛的物料再次研磨后经过150目振动筛，直至物料全部过筛；
（3）将步骤（1）和（2）过筛的粉末溶解于二甲苯中，以2800r/min的搅拌速度搅拌溶解成均匀体系；
（4）加入助剂后，继续以2800r/min的搅拌速度搅拌均匀，得所述高效船底抗菌涂料。
上述高效船底抗菌涂料的应用方法，应用前，在船舶底部钢板上刷涂一层防锈漆干燥后，高效船底抗菌涂料和桐油按照5:1的比例混合均匀后，再进行涂刷。
实施例3
一种高效船底抗菌涂料，以重量组分计，包括以下组分：
聚酯树脂 50份
间苯二甲酸 16份
滑石粉 10份
锌钡白 12份
1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘 5份
铁蓝 0.3份
硫酸钡 18份
碳酸钙 16份
氯化铜 20份
松香 12份
二甲苯 36份
助剂 7份
所述助剂以重量组分计，包括以下组分：
磷酸三丁酯 1份
焦磷酸钠 4份
二丙酮醇 2份
乙二醇 5份。
上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚酯树脂、间苯二甲酸、滑石粉、锌钡白、1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘、铁蓝、硫酸钡、碳酸钙、氯化铜和松香混合均匀后投入到三辊机中研磨成粉状，经过120目振动筛；
（2）将未过筛的物料再次研磨后经过120目振动筛，直至物料全部过筛；
（3）将步骤（1）和（2）过筛的粉末溶解于二甲苯中，以2600r/min的搅拌速度搅拌溶解成均匀体系；
（4）加入助剂后，继续以2600r/min的搅拌速度搅拌均匀，得所述高效船底抗菌涂料。
上述高效船底抗菌涂料的应用方法，应用前，在船舶底部钢板上刷涂一层防锈漆干燥后，高效船底抗菌涂料和桐油按照4:1的比例混合均匀后，再进行涂刷。
实施例4
一种高效船底抗菌涂料，以重量组分计，包括以下组分：
聚酯树脂 45份
间苯二甲酸 10份
滑石粉 15份
锌钡白 20份
1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘 5份
铁蓝 0.3份
硫酸钡 15份
碳酸钙 20份
氯化铜 18份
松香 8份
二甲苯 40份
助剂 10份，
所述助剂以重量组分计，包括以下组分：
磷酸三丁酯 0.5份
焦磷酸钠 2.5份
二丙酮醇 2份
乙二醇 2份。
上述的高效船底抗菌涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚酯树脂、间苯二甲酸、滑石粉、锌钡白、1-甲基-1,4 二氢化氮杂萘、铁蓝、硫酸钡、碳酸钙、氯化铜和松香混合均匀后投入到分散机中研磨成粉状，经过150目振动筛；
（2）将未过筛的物料再次研磨后经过150目振动筛，直至物料全部过筛；
（3）将步骤（1）和（2）过筛的粉末溶解于二甲苯中，以2700r/min的搅拌速度搅拌溶解成均匀体系；
（4）加入助剂后，继续以2700r/min的搅拌速度搅拌均匀，得所述高效船底抗菌涂料。
上述高效船底抗菌涂料的应用方法，应用前，在船舶底部钢板上刷涂一层防锈漆干燥后，再涂刷所述高效船底抗菌涂料。
涂刷有实施例1-4中的高效船底抗菌涂料的钢板浸入海水中20个月，均未出现微生物附着。
以上所述仅是发明的几个实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。