一种新型海洋防污涂料的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于海洋工程防污涂料制备技术领域，具体涉及一种温敏型智能海洋防污涂料，用于船舶、港口、码头等海洋工程的防污处理。
【背景技术】
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[0002]船舶、港口、码头等海洋工程位于水位线以下部分长期与海水接触，受到海水的腐蚀和海洋生物的附着导致船舶行进受阻、航速下降、增加燃油消耗、船壳腐蚀速度加快、码头平台设施毁坏、电厂冷却水管道阻塞、破坏材料或结构物表面防腐涂层，影响海洋工程的安全性，在船舶、港口、码头等海洋工程的表面涂覆海洋防污涂料可以防止以上问题的出现；海洋防污涂料是一种特种涂料，它的主要作用是通过漆膜中防污剂的逐步渗出，与海洋生物发生作用，杀死或驱走海洋生物，从而阻止海洋生物附着在材料表面，防止海洋生物对船舶、港口、码头等海洋工程的污损，大部分海洋生物的生命活动与环境温度变化有关，环境温度升高，海洋生物生命活动旺盛，在材料表面的生物附着能力增强，环境温度下降，海洋生物生命活动稀少，在材料表面的生物附着能力减弱；目前的海洋防污涂料在抑制海洋生物附着的同时对海洋环境造成二次污染，防污涂料在释放初期存在暴释现象，以远超过有效浓度的量快速释放，导致防污涂料的释放不受控制，在短时间内失效，市场上的主流产品是氧化亚铜类防污涂料，防污期效为1-3年，不能满足海洋工程长效防污的需求，因此，研发一种能够根据环境温度变化调控防污剂的释放速率，提高利用率，延长防污期效，绿色环保的新型智能海洋防污涂料，有着广阔的发展前景和应用价值。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发一种能够根据环境温度变化调控防污剂释放速率，提高利用率，延长防污期效，绿色环保的新型海洋防污涂料。
[0004]为了实现上述目的，本发明涉及的新型海洋防污涂料重量比配比组分为:树脂20-60份、钛白粉1-20份、松香1-20份、氧化铁红1-30份、有机膨润土 1_10份、溶剂1_30份和温敏材料1-50份。
[0005]本发明涉及的新型海洋防污涂料的制备工艺过程包括温敏材料制备和防污涂料制备两个步骤:
[0006](1)、温敏材料制备
[0007]将200mg中脱乙酰度壳聚糖溶解于9mL0.lmol/L的醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；将600mg的0-甘油磷酸钠溶于12mL蒸馏水中，得0-甘油磷酸钠溶液；将0 _甘油磷酸钠溶液在冰水浴搅拌下逐滴加入壳聚糖溶液中后继续搅拌30min，得混合液；将lOOmg防污剂用10mL蒸馏水分散后逐滴加入到用磷酸氢二钠饱和水溶液再用氢氧化钠将其pH调至
7.0的混合液中后，冰水浴下继续搅拌30min，得温敏凝胶；将温敏凝胶放入真空冷冻干燥机，设定冷冻温度为-10至-20°C，离心速度为500-2000rpm，真空度为0.1-0.5个大气压冷冻离心和干燥温敏凝胶并使其固化，得温敏材料；
[0008](2)、防污涂料制备
[0009]按照重量比配比选取树脂20-60份、钛白粉1-20份、松香1_20份、氧化铁红1_30份、有机膨润土 1-10份、溶剂1-30份和与温敏材料1-50份，混合后放入含有玻璃珠的高速分散器中，在转速为100-1500rpm下振动1_4小时，然后用100目的过滤器过滤混合物，得防污涂料。
[0010]本发明涉及的新型海洋防污涂料为非水溶性或微水溶性的防污涂料。
[0011]本发明涉及的防污剂为市售的主要成分为丹皮酚、氧化亚铜或两者混合物的防污剂；壳聚糖优选脱乙酰度为80%的壳聚糖；涉及的树脂包括丙烯酸树脂、SPC树脂、氯化橡胶和乙烯树脂；涉及的溶剂包括芳烃类溶剂、脂肪烃类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂中的一种或两种以上混合物。
[0012]本发明与现有技术相比，采用具有温敏感应特性的壳聚糖材料，使得防污涂料中防污剂的释放速度随环境温度的升高而增加，随环境温度的降低而减小，实现防污剂的智能温控释放，防污期效延长至1.5-4.5年，显著提高防污涂料的利用率，其产品组分简单，环保高效，价格低廉，具有良好的应用开发前景和潜在的经济效益。
【具体实施方式】
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[0013]下面通过实施例对本发明作进一步描述。
[0014]实施例1:
[0015]本实施例涉及的新型海洋防污涂料组分为:丙烯酸树脂45g、钛白粉2.5g、松香
2.5g、氧化铁红12g、有机膨润土 lg、二甲苯1g和温敏材料15g。
[0016]本实施例涉及的新型海洋防污涂料制备方法包括温敏材料的制备和防污涂料的制备两个步骤:
[0017](I)、温敏材料制备
[0018]将200mg中脱乙酰度壳聚糖溶解于9mL0.lmol/L的醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；将600mg的β-甘油磷酸钠溶于12mL蒸馏水中，得β-甘油磷酸钠溶液；将β _甘油磷酸钠溶液在冰水浴搅拌下逐滴加入壳聚糖溶液中后继续搅拌30min，得混合液；将10mg防污剂用1mL蒸馏水分散后逐滴加入到用磷酸氢二钠饱和水溶液再用氢氧化钠将其pH调至7.0的混合液中后，冰水浴下继续搅拌30min，得温敏凝胶；将温敏凝胶放入真空冷冻干燥机，设定冷冻温度为_10°C，离心速度为500rpm，真空度为0.5个大气压冷冻离心和干燥温敏凝胶并使其固化，得温敏材料；
[0019](2)、防污涂料制备
[0020]选取丙烯酸树脂45g、钛白粉2.5g、松香2.5g、氧化铁红12g、有机膨润土 lg、二甲苯1g和温敏材料15g，混合后放入含有玻璃珠的高速分散器中，在转速为10rpm下振动4小时，然后用100目的过滤器过滤混合物，得防污涂料。
[0021]本实施例制得的新型海洋防污涂料为非水溶性或微水溶性的防污涂料。
[0022]本实施例涉及的防污剂为市售的主要成分为丹皮酚、氧化亚铜或两者混合物的防污剂；壳聚糖优选脱乙酰度为80%的壳聚糖；涉及的树脂包括丙烯酸树脂、SPC树脂、氯化橡胶和乙烯树脂；涉及的溶剂包括芳烃类溶剂、脂肪烃类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂中的一种或两种以上混合物。
[0023]实施例2:
[0024]本实施例涉及的新型海洋防污涂料组分为:丙烯酸树脂20g、钛白粉20g、松香lg、氧化铁红30g、有机膨润土 8g、二甲苯30g和温敏材料lg。
[0025]本实施例涉及的新型海洋防污涂料制备方法包括温敏材料的制备和防污涂料的制备两个步骤:
[0026](I)、温敏材料制备
[0027]将200mg中脱乙酰度壳聚糖溶解于9mL0.lmol/L的醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；将600mg的β-甘油磷酸钠溶于12mL蒸馏水中，得β-甘油磷酸钠溶液；将β _甘油磷酸钠溶液在冰水浴搅拌下逐滴加入壳聚糖溶液中后继续搅拌30min，得混合液；将10mg防污剂用1mL蒸馏水分散后逐滴加入到用磷酸氢二钠饱和水溶液再用氢氧化钠将其pH调至7.0的混合液中后，冰水浴下继续搅拌30min，得温敏凝胶；将温敏凝胶放入真空冷冻干燥机，设定冷冻温度为_20°C，离心速度为2000rpm，真空度为0.1个大气压冷冻离心和干燥温敏凝胶并使其固化，得温敏材料；
[0028](2)、防污涂料制备
[0029]选取丙烯酸树脂20g、钛白粉20g、松香lg、氧化铁红30g、有机膨润土 8g、二甲苯30g和温敏材料lg，混合后放入含有玻璃珠的高速分散器中，在转速为1500rpm下振动I小时，然后用100目的过滤器过滤混合物，得防污涂料。
[0030]实施例3:
[0031]本实施例涉及的新型海洋防污涂料组分为丙烯酸树脂60g、钛白粉lg、松香20g、氧化铁红lg、有机膨润土 10g、二甲苯Ig和温敏材料50g。
[0032]本实施例涉及的新型海洋防污涂料制备方法包括温敏材料的制备和防污涂料的制备两个步骤:
[0033](I)、温敏材料制备
[0034]将200mg中脱乙酰度壳聚糖溶解于9mL0.lmol/L的醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；将600mg的β-甘油磷酸钠溶于12mL蒸馏水中，得β-甘油磷酸钠溶液；将β _甘油磷酸钠溶液在冰水浴搅拌下逐滴加入壳聚糖溶液中后继续搅拌30min，得混合液；将10mg防污剂用1mL蒸馏水分散后逐滴加入到用磷酸氢二钠饱和水溶液再用氢氧化钠将其pH调至7.0的混合液中后，冰水浴下继续搅拌30min，得温敏凝胶；将温敏凝胶放入真空冷冻干燥机，设定冷冻温度为_15°C，离心速度为1500rpm，真空度为0.3个大气压冷冻离心和干燥温敏凝胶并使其固化，得温敏材料；
[0035](2)、防污涂料制备
[0036]选取丙烯酸树脂60g、钛白粉lg、松香20g、氧化铁红lg、有机膨润土 10g、二甲苯Ig和温敏材料50g，混合后放入含有玻璃珠的高速分散器中，在转速为800rpm下振动2小时，然后用100目的过滤器过滤混合物，得防污涂料。
【主权项】
1.一种新型海洋防污涂料，其特征在于重量比配比组分为:树脂20-60份、钛白粉1-20份，松香1-20份，氧化铁红1-30份、有机膨润土 1-10份、溶剂1-30份和温敏材料1_50份。
2.根据权利要求1所述的新型海洋防污涂料，其特征在于所述树脂包括丙烯酸树脂、SPC树脂、氯化橡胶和乙烯树脂；所述溶剂包括芳烃类溶剂、脂肪烃类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂中的一种或两种以上混合物；所述新型海洋防污涂料为非水溶性或微水溶性的防污涂料。
3.根据权利要求1所述的新型海洋防污涂料，其特征在于所述温敏材料的制备方法为:将200mg中脱乙酰度壳聚糖溶解于9mL0.lmol/L的醋酸水溶液中，得壳聚糖溶液；将600mg的β -甘油磷酸钠溶于12mL蒸馏水中，得β -甘油磷酸钠溶液；将β -甘油磷酸钠溶液在冰水浴搅拌下逐滴加入壳聚糖溶液中后继续搅拌30min，得混合液；将10mg防污剂用1mL蒸馏水分散后逐滴加入到用磷酸氢二钠饱和水溶液再用氢氧化钠将其pH调至7.0的混合液中后，冰水浴下继续搅拌30min，得温敏凝胶；将温敏凝胶放入真空冷冻干燥机，设定冷冻温度为-10至-20 °C，离心速度为500-2000rpm，真空度为0.1-0.5个大气压冷冻离心和干燥温敏凝胶并使其固化，得温敏材料。
4.根据权利要求3所述的新型海洋防污涂料，其特征在于所述壳聚糖优选脱乙酰度为80%的壳聚糖；所述防污剂为市售的主要成分为丹皮酚、氧化亚铜或两者混合物的防污剂。
【专利摘要】本发明属于海洋工程防污涂料制备技术领域，具体涉及一种温敏型智能海洋防污涂料，新型海洋防污涂料重量比配比组分为：树脂20-60份、钛白粉1-20份，松香1-20份，氧化铁红1-30份、有机膨润土1-10份、溶剂1-30份和温敏材料1-50份；采用具有温敏感应特性的壳聚糖材料，使得防污涂料中防污剂的释放速度随环境温度的升高而增加，随环境温度的降低而减小，实现防污剂的智能温控释放，防污期效延长至1.5—4.5年，显著提高防污涂料的利用率，其产品组分简单，环保高效，价格低廉，具有良好的应用开发前景和潜在的经济效益，用于船舶、港口、码头等海洋工程的防污处理。
【IPC分类】C09D123-04, C09D5-26, C09D5-16, C09D193-04, C09D7-12, C09D105-08, C09D133-00, C09D127-06
【公开号】CN104830179
【申请号】CN201510267684
【发明人】许凤玲, 郑纪勇, 蔺存国
【申请人】中国船舶重工集团公司第七二五研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月22日