无锡自抛光防污漆、防污漆保护层、水下防污保护层及防污漆的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海洋防污技术领域，具体而言，涉及一种无锡自抛光防污漆、防污漆保 护层、水下防污保护层及防污漆的应用。
【背景技术】
[0002] 自人类从事海洋活动以来，海洋生物污损问题一直是制约海洋资源开发利用的重 大难题。海洋污损会引起海洋监测仪器传动机构失灵、信号失真、性能下降以及使用寿命缩 短等严重问题，并能明显增加船舶航行阻力，降低航速，增加燃料消耗。据统计，由海洋污损 导致的燃料消耗增加可达40%，而航次总成本增加可达77%。在与海洋附着生物长达数千 年的斗争过程中发现，采用防污涂料涂覆船底是一种有效的防污手段。
[0003] 防污涂料从最初的由水泥、铜化合物和铁粉末组成的混合物到有机锡防污涂料， 再到目前的无锡防污涂料，已有了长足的发展。有机锡防污涂料主要是以羧酸基团的三烷 基锡衍生物为主的涂料，但是锡化合物的污染问题日益严重，国际海事组织已经禁止使用 含锡自抛光防污漆。因此，许多国家开始致力于无锡、低毒和环境友好型海洋防污涂料的研 宄和开发工作。
[0004] 现有的无锡自抛光防污漆中，松香是防污漆中的一种常用组分。由于松香树脂具 有水溶性，它能以可控速率将生物活性剂释放到水中，并且还与多种防污漆中的组分相溶。 此外，它使用方便，成本较低，为天然产物。原则上，如果油漆中松香含量越高，那么防污漆 的抛光率就越高。然而为了追求高抛光率而加入高含量的松香树脂，会导致防污漆机械强 度的严重丧失，如开裂和耐候性差等。
[0005] 鉴于上述问题的存在，有必要制备一种兼具良好的自抛光性能和较强的机械性能 的无锡自抛光防污漆。
【发明内容】
[0006] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0007] 本发明的主要目的在于提供一种无锡自抛光防污漆、防污漆保护层、水下防污保 护层及防污漆的应用，以解决现有技术中无锡自抛光防污漆无法兼具良好的自抛光性能和 较强的机械性能的问题。
[0008] 为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种无锡自抛光防污漆，该无锡自抛 光防污漆包括改性松香树脂、增塑剂、增强纤维及溶剂。
[0009] 进一步地，增强纤维为矿物纤维。
[0010] 进一步地，按重量份计，无锡自抛光防污漆包括5~20份的改性松香树脂、3~10 份的增塑剂、2~10份的矿物纤维及10~30份的溶剂；优选地，无锡自抛光防污漆包括 5~14份的改性松香树脂、3~10份的增塑剂、3~8份的矿物纤维和10~20份的溶剂。
[0011] 进一步地，改性松香树脂选自氢化松香树脂、二聚松香树脂和聚合松香中的一种 或多种。
[0012] 进一步地，矿物纤维的平均长度为50~200ym，平均直径为2~20ym。
[0013] 进一步地，改性松香树脂与增塑剂的重量比为7:3~8:2,矿物纤维与改性松香树 脂的重量比为2:8~3:7。
[0014] 进一步地，增塑剂选自聚丙烯酸丁酯、丙烯酰胺树脂和磷酸三甲苯酯中的一种或 多种。
[0015] 进一步地，按重量份计，无锡自抛光防污漆还包括2~50份的防污剂、1~5份 的助剂以及5~30份的颜料和/或填料；其中，助剂包括分散剂、流变剂、防胶化剂和防 沉剂中的一种或多种；颜料选自二氧化钛、氧化铁红、氧化锌、炭黑和氧化铁黄中的一种或 多种；填料选自碳酸钙、白云石、滑石粉、云母粉、硫酸钡和高岭土中的一种或多种；防污剂 选自氧化亚铜、4, 5-二氯-2-正辛基-3-异噻挫啉酮、吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜和N-环丙 基4'-(1，1-二甲基乙基）-6-(甲基硫代）-1，3,5-三嗪-2,4-二胺组成的组中的一种或 多种。
[0016] 进一步地，溶剂选自二甲苯、甲异丁酮和三甲苯组成的组中的一种或多种。
[0017] 根据本发明的另一方面，提供了一种防污漆保护层，该防污漆保护层由上述无锡 自抛光防污漆涂覆而成。
[0018] 根据本发明的另一方面，提供了一种水下防污保护层，该水下防污涂层包括底层 和上述防污漆保护层，其中，防污漆保护层涂覆在底层上。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供了一种上述无锡自抛光防污漆在海洋结构上形成防 污层的应用。应用本发明的技术方案，本发明提供的无锡自抛光防污漆包括改性松香树脂、 增塑剂、矿物纤维及溶剂。改性松香树脂的加入有利于提高无锡自抛光防污漆的耐候性，增 塑剂的加入有利于降低改性松香树脂分子链的结晶性并提高其韧性。同时，增塑剂与改性 松香树脂的良好相容性有利于控制改性松香树脂的渗出率，从而使防污漆具有良好自抛光 性的同时，兼具较长的防污寿命。而增强纤维的加入能够有效改善提高最终漆层的机械强 度。以上几方面的因素使得本发明所提供的无锡自抛光防污漆兼具良好自抛光性、优异的 机械性能以及较长的防污寿命。
【具体实施方式】
[0020] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0021] 正如【背景技术】部分所描述的，现有的无锡自抛光防污漆存在着无法兼具良好的自 抛光性能和较强的机械性能的缺陷。为了克服上述缺陷，本发明提供了一种无锡自抛光防 污漆，其包括改性松香树脂、增塑剂、矿物纤维及溶剂。
[0022] 需要说明的是本发明中的"改性松香树脂"是指天然松香通过氢化和蒸馏过程获 得的改性松香树脂。
[0023] 本发明提供的无锡自抛光防污漆包括改性松香树脂、增塑剂、矿物纤维及溶剂。与 松香树脂相比，天然松香通过氢化和蒸馏过程获得的改性松香树脂，其保留了天然松香的 所有优点，如良好的自抛光性能。并且，由于改性期间消除了杂质和双键，其氧化倾向被消 除，从而有利于提高无锡自抛光防污漆的耐候性。增塑剂的加入有利于降低改性松香树脂 分子链的结晶性并提高其韧性。同时，增塑剂与改性松香树脂的良好相容性有利于控制改 性松香树脂的渗出率，从而使防污漆具有良好自抛光性的同时，兼具较长的防污寿命。而增 强纤维的加入能够有效改善提高最终漆层的机械强度。以上几方面的因素使得本发明所提 供的无锡自抛光防污漆兼具良好自抛光性、优异的机械性能以及较长的防污寿命。
[0024] 本发明所提供的上述防污漆中，采用的增强纤维可以是任意的增强纤维，如玻璃 纤维等。在一种优选的实施方式中，上述增强纤维为矿物纤维。矿物纤维本身具有比其他 增强纤维更高的机械强度，在防污漆中加入矿物纤维有利于进一步提高最终漆层的机械性 能，从而降低漆层的开裂性。同时，相比于纤维素或丙烯酸纤维类，由于其光滑的外形和低 比表面积，矿物纤维更易溶于涂层体系，而且在粘度增加有限的情况下即可改善涂层的机 械性能和拉伸性能。选择平均长度短、渣球含量低的优质矿物纤维，有利于其在树脂、沥青 等各种基质中获得良好的分散性，并且对涂层提供优异的机械性能且适于无气喷涂。矿物 纤维的添加量及长度增加，其效果越显著。更重要地，由于矿物纤维本身具有一定的分散 性，还有利于提高改性松香树脂在增塑剂中的溶解性，从而能够进一步提高防污漆的自抛 光性能，以进一步改善漆层的防污能力。
[0025] 需要说明的是，本发明中的增强纤维比填料或助剂更粗。即使少量的粗纤维也能 够抵抗防污漆干燥早期的细裂纹，因此，少量细裂纹允许加入少量的粗纤维，足以有效抵消 粗裂纹的产生。最引人注目和最有价值的是，加入矿物纤维可以抵抗合成松香树脂的机械 脆性，而不会妨碍防污漆的防污性能和自抛光性能。
[0026] 在本发明提供的无锡自抛光防污漆中，采用本领域常用的改性松香树脂即可。在 一种优选的实施方式中，改性松香树脂包括但不限于氢化松香树脂、二聚松香树脂和聚合 松香中的一种或多种。上述改性松香树脂在熔融态和溶液态下均具有较高的粘度，抗氧化 性好，并且与增强纤维及增塑剂之间的相容性较好，采用其得到的防污漆具有较好的水下 加工性能，且形成的漆层的表面光滑、不易分相，具有更长的防污寿命。
[0027] 在本发明提供的无锡自抛光防污漆中，本领域技术人员可以选择矿物纤维的具体 尺寸。在一种优选的实施方式中，矿物纤维的平均长度为50~200ym，平均直径为2~ 20ym。将矿物纤维的尺寸控制在上述范围内，能够进一步降低矿物纤维的比表面积，从而 使其与增塑剂和改性松香树脂之间具有更好的相容性，从而能够进一步提高最终漆层的机 械性能。优选地，矿物纤维具有较光滑的表面，且具有非原纤化结构。这样的矿物纤维的表 面渣球含量较低，在树脂等基质中具有更好的分散性，从而能够进一步提高最终漆层的综 合机械性能。更优选地，上述矿物纤维的主要成分为Si02、Al203