本发明涉及抗污涂料技术领域，具体为一种固体浮力材料基体表面用低密度抗污涂料。
背景技术：
固体浮力材料已经被广泛应用于海洋浮标、石油开采隔水管和水下作业潜器等海洋开发用设备。然而，现有固体浮力材料在长期使用的过程中，海洋附着生物会逐渐地生长附着到海洋浮标、石油开采隔水管等设备的表面，慢慢地使材料的重量增加，从而使其失去浮力作用。
为了防止海洋附着生物，目前常用的方法是在上述设备表面涂覆一层抗海洋附着生物的涂料，如zl专利号99816367.8公开了一种抗海洋附生的组合物和/或涂料，该组合物和/或涂料中不仅包含水解酶、微生物或水解酶与微生物的混合物，而且还包含用于增强水解酶催化水解的无机盐(nacl、cacl2、mgso4)，尽管上述组合物和/或涂料能实现有效地防止海洋生物在设备表面附生的技术效果，但是上述组合物和/或涂料中添加了密度较大的无机盐组分，密度较大的无机盐组分使上述组合物和/或涂料的重量显著增大，若将上述组合物和/或涂料涂覆在采用浮力材料制作的海洋开发用设备的表面，则该设备的浮力作用将会显著减弱。
本发明提供一种固体浮力材料基体表面用低密度抗污涂料，旨在解决现有技术中固体浮力材料基体表面用抗污涂料，在实现有效地防止海洋生物在设备表面附生的同时，无法实现有效降低其自身重量的技术问题。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种固体浮力材料基体表面用低密度抗污涂料，解决了现有技术中固体浮力材料基体表面用抗污涂料，在实现有效地防止海洋生物在设备表面附生的同时，无法实现有效降低其自身重量的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种固体浮力材料基体表面用低密度抗污涂料，包括以下重量份数配比的原料：30.2-39.4份抗污组分、10.7份填充组分、12-14份粘结组分；
其中，抗污组分包括以下重量份数配比的原料：20-30份八甲基环四硅氧烷；填充组分包括以下重量份数配比的原料：4份甲基丙烯腈、4份甲基丙烯酸；粘结组分包括以下重量份数配比的原料：3-5份e03牌号双酚a型环氧树脂、1-2份异佛尔酮二胺。
优选的，所述抗污组分包括以下重量份数配比的原料：20g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷、2ml丙酸、3ml醋酸丁脂。
优选的，所述填充组分包括以下重量份数配比的原料：5ml甲基丙烯腈、4ml甲基丙烯酸、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇、1ml甲基丙烯酸烯丙酯。
优选的，所述粘结组分包括以下重量份数配比的原料：3ge03牌号双酚a型环氧树脂、10ml丁酮、1ml异佛尔酮二胺。
优选的，所述抗污涂料的制备方法包括以下步骤：
s1.以八甲基环四硅氧烷为主要原料，制备得到抗污组分；
s2.以甲基丙烯腈、甲基丙烯酸为主要原料，配制得到填充组分；
s3.将步骤s1中的抗污组分与步骤s2中的填充组分混合均匀后注入密封的模具中，置于50-70℃的水浴中，恒温聚合反应24h，之后脱模，将共聚物置于180-230℃下发泡反应1h，之后降温，制备得到抗污剂；
s4.以e03牌号双酚a型环氧树脂、丁酮、异佛尔酮二胺为原料，制备得到粘结组分；
s5.将步骤s3中的抗污剂加入步骤s4中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡30min，制备得到抗污涂料。
优选的，所述步骤s3中，聚合物发泡反应后，降温至120-150℃，于120-150℃下反应3h。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明制备出的抗污涂料涂覆在固体浮力材料表面，制备成抗污涂层，养护7天，该抗污涂层在水中稳定后的接触角为102.4°-110.3°、在二碘甲烷中稳定后的接触角为98.4°-105.8°、其密度为0.22-0.28g/cm3；
与对比例中的抗污涂层在水中稳定后的接触角91.5°、在二碘甲烷中稳定后的接触角69.2°、密度0.68g/cm3相比，本发明不仅显著提高了抗污涂层在水和二碘甲烷中的接触角，而且显著地减轻了抗污涂层自身的密度，从而在实现有效地防止海洋生物在设备表面附生的同时，取得了有效降低其自身重量的技术效果。
具体实施方式
实施例一：
低密度抗污涂料包括以下原料：30.2g抗污组分、10.7g填充组分、12g粘结组分；
其中，抗污组分由以下原料组成，具体为：20g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺(ρ为0.945g/cm3)、1ml六甲基二硅氧烷(ρ为0.762g/cm3)、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷(ρ为0.942g/cm3)、2ml丙酸(ρ为0.99g/cm3)、3ml醋酸丁脂(ρ为0.88g/cm3)；
填充组分由以下原料组成，具体为：5ml甲基丙烯腈(ρ为0.8g/cm3)、4ml甲基丙烯酸(ρ为1.015g/cm3)、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇(ρ为0.802g/cm3)、1ml甲基丙烯酸烯丙酯(ρ为0.94g/cm3)；
粘结组分由以下原料组成，具体为：3ge03牌号双酚a型环氧树脂、10ml丁酮(ρ为0.805g/cm3)、1ml异佛尔酮二胺(ρ为0.924g/cm3)；
上述抗污涂料的制备方法包括以下步骤：
s1.将20g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷，于100℃下搅拌反应10h，之后加入2ml丙酸，反应1h，升温至130℃反应3h，最后加入3ml醋酸丁脂，制备得到抗污组分；
s2.取5ml甲基丙烯腈、4ml甲基丙烯酸、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇、1ml甲基丙烯酸烯丙酯，配制得到填充组分；
s3.将步骤s1中的抗污组分与步骤s2中的填充组分混合均匀后注入密封的模具中，置于60℃的水浴中，恒温聚合反应24h，之后脱模，将共聚物置于预热温度为100℃的烘箱内，以4℃/min的升温速率，升温到180℃，于180℃下发泡反应1h，之后降温至120℃，于120℃下反应3h，冷却至室温，制备得到抗污剂；
s4.先将3ge03牌号双酚a型环氧树脂溶解于10ml丁酮中，再加入1ml异佛尔酮二胺，搅拌均匀，制备得到粘结组分；
s5.将步骤s3中的抗污剂加入步骤s4中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡30min，制备得到抗污涂料；
s6.将步骤s5中的抗污涂料涂覆在固体浮力材料表面，制备成涂层，养护7天，该涂层在水和二碘甲烷中稳定后的接触角依次分别为102.4°和98.9°，其密度为0.23g/cm3。
实施例二：
低密度抗污涂料包括以下原料：39.4g抗污组分、10.7g填充组分、12.9g粘结组分；
其中，抗污组分由以下原料组成，具体为：30g八甲基环四硅氧烷、0.2g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、3mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷、2ml丙酸、3ml醋酸丁脂；
填充组分由以下原料组成，具体为：5ml甲基丙烯腈、4ml甲基丙烯酸、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇、1ml甲基丙烯酸烯丙酯；
粘结组分由以下原料组成，具体为：3ge03牌号双酚a型环氧树脂、10ml丁酮、2ml异佛尔酮二胺；
上述抗污涂料的制备方法包括以下步骤：
s1.将30g八甲基环四硅氧烷、0.2g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、3mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷，于100℃下搅拌反应10h，之后加入2ml丙酸，反应1h，升温至100℃反应3h，最后加入3ml醋酸丁脂，制备得到抗污组分；
s2.取5ml甲基丙烯腈、4ml甲基丙烯酸、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇、1ml甲基丙烯酸烯丙酯，配制得到填充组分；
s3.将步骤s1中的抗污组分与步骤s2中的填充组分混合均匀后注入密封的模具中，置于50℃的水浴中，恒温聚合反应24h，之后脱模，将共聚物置于预热温度为100℃的烘箱内，以4℃/min的升温速率，升温到230℃，于230℃下发泡反应1h，之后降温至150℃，于150℃下反应3h，冷却至室温，制备得到抗污剂；
s4.先将3ge03牌号双酚a型环氧树脂溶解于10ml丁酮中，再加入2ml异佛尔酮二胺，搅拌均匀，制备得到粘结组分；
s5.将步骤s3中的抗污剂加入步骤s4中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡30min，制备得到抗污涂料；
s6.将步骤s5中的抗污涂料涂覆在固体浮力材料表面，制备成涂层，养护7天，该涂层在水和二碘甲烷中稳定后的接触角依次分别为110.3°和105.8°，其密度为0.22g/cm3。
实施例三：
低密度抗污涂料包括以下原料：33.2g抗污组分、10.7g填充组分、14g粘结组分；
其中，抗污组分由以下原料组成，具体为：23g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷、2ml丙酸、3ml醋酸丁脂；
填充组分由以下原料组成，具体为：5ml甲基丙烯腈、4ml甲基丙烯酸、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇、1ml甲基丙烯酸烯丙酯；
粘结组分由以下原料组成，具体为：5ge03牌号双酚a型环氧树脂、10ml丁酮、1ml异佛尔酮二胺；
上述抗污涂料的制备方法包括以下步骤：
s1.将23g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷，于120℃下搅拌反应8h，之后加入2ml丙酸，反应1h，升温至150℃反应3h，最后加入3ml醋酸丁脂，制备得到抗污组分；
s2.取5ml甲基丙烯腈、4ml甲基丙烯酸、0.1g过氧化二苯甲酰、2ml异丁醇、1ml甲基丙烯酸烯丙酯，配制得到填充组分；
s3.将步骤s1中的抗污组分与步骤s2中的填充组分混合均匀后注入密封的模具中，置于70℃的水浴中，恒温聚合反应24h，之后脱模，将共聚物置于预热温度为100℃的烘箱内，以4℃/min的升温速率，升温到200℃，于200℃下发泡反应1h，之后降温至130℃，于130℃下反应3h，冷却至室温，制备得到抗污剂；
s4.先将5ge03牌号双酚a型环氧树脂溶解于10ml丁酮中，再加入1ml异佛尔酮二胺，搅拌均匀，制备得到粘结组分；
s5.将步骤s3中的抗污剂加入步骤s4中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡30min，制备得到抗污涂料；
s6.将步骤s5中的抗污涂料涂覆在固体浮力材料表面，制备成涂层，养护7天，该涂层在水和二碘甲烷中稳定后的接触角依次分别为108.4°和98.4.6°，其密度为0.28g/cm3。
对比例：
低密度抗污涂料包括以下原料：30.2g抗污组分、12g粘结组分；
其中，抗污组分由以下原料组成，具体为：20g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷、2ml丙酸、3ml醋酸丁脂；
粘结组分由以下原料组成，具体为：3ge03牌号双酚a型环氧树脂、10ml丁酮、1ml异佛尔酮二胺；
上述抗污涂料的制备方法包括以下步骤：
s1.将20g八甲基环四硅氧烷、0.1g氢氧化钠、1mln,n-二甲基甲酰胺、1ml六甲基二硅氧烷、4mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷，于100℃下搅拌反应10h，之后加入2ml丙酸，反应1h，升温至130℃反应3h，最后加入3ml醋酸丁脂，制备得到抗污组分；
s2.将步骤s1中的抗污组分注入密封的模具中，置于60℃的水浴中，恒温聚合反应24h，之后脱模，将共聚物置于预热温度为100℃的烘箱内，以4℃/min的升温速率，升温到180℃，于180℃下发泡反应1h，之后降温至120℃，于120℃下反应3h，冷却至室温，制备得到抗污剂；
s3.先将3ge03牌号双酚a型环氧树脂溶解于10ml丁酮中，再加入1ml异佛尔酮二胺，搅拌均匀，制备得到粘结组分；
s4.将步骤s2中的抗污剂加入步骤s3中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡30min，制备得到抗污涂料；
s5.将步骤s4中的抗污涂料涂覆在固体浮力材料表面，制备成涂层，养护7天，该涂层在水和二碘甲烷中稳定后的接触角依次分别为91.5°和69.2°，其密度为0.68g/cm3。