一种船舶专用低表面能防污涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种船舶专用低表面能防污涂料。
【背景技术】
[0002]海洋中存在着大量微生物、海洋植物和海洋动物，会吸附在金属表面，并在金属表面生长繁殖。自人类从事海洋活动以来，海洋生物污损问题是一直制约海洋资源开发利用的重大难题。海洋生物污损会增加船舶航行阻力、导致金属腐蚀加速、堵塞海水输送管道、降低海洋装备使用寿命、影响水产养殖业等。迄今为止，涂覆防污涂料仍然是防止海洋生物附着的最经济而有效的措施，防污涂料能保持浸水部位光滑无污物附着，目前，主要用在海水、淡水中的船舶、海洋结构物、管道等防污工程中，但是，目前的防污涂料其防污性、强度、耐久性以及环保性欠佳，在使用的过程中，易失去其性能，限制了其应用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种船舶专用低表面能防污涂料，其强度高，防污效果好，在使用的过程中耐海水腐蚀，且环保。
[0004]本发明提出的一种船舶专用低表面能防污涂料，其原料按重量份包括以下组分:改性硅丙树脂50-65份、氯磺化聚乙烯10-25份、聚四氟乙烯3-10份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5-10份、环氧树脂5-15份、水性聚酰胺0.5-1.5份、磷酸锌1_5份、碳纳米管5_15份、氮化硅3-10份、纳米氧化铁2-10份、纳米氧化锌3-10份、云母粉1-5份、硬脂酸铈0.1-2份、纤维绒毛2-10份、辣椒粉1-5份、胡椒粉1-5份、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲0.1-0.5份、吡啶三苯基硼烷0.5-1.5份、4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.2_1份、二甲苯2-8份、乙酸乙酯2-10份、丙酮1-5份、乙二醇丁醚3-10份、环己酮2_10份、助剂1_5份。
[0005]优选地，其原料中，改性硅丙树脂、氯磺化聚乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、环氧树脂的重量比为55-60:13-22:5-9:7-9:7_13。
[0006]优选地，其原料中，磷酸锌、碳纳米管、氮化娃、纳米氧化铁、纳米氧化锌、云母粉、硬脂酸铈、纤维绒毛的重量比为 2-4.5:7-13:5-9:4-9:5-8:2~4.5:0.6-1.7:4_8。
[0007]优选地，其原料中，辣椒粉、胡椒粉、3_(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲、吡啶三苯基硼烷、4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮的重量比为2-4.5:2-4.5:0.2-0.5:0.6-1.3:
0.4—I ο
[0008]优选地，其原料中，二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙二醇丁醚、环己酮的重量比为3-7:
4-10:2-5:4-9:3-8。
[0009]优选地，其原料按重量份包括以下组分:改性硅丙树脂57-60份、氯磺化聚乙烯15-20份、聚四氟乙稀7-8份、偏氟乙稀-六氟丙稀共聚物7-8份、环氧树脂9_12份、水性聚酰胺0.7-1.3份、磷酸锌2.8-4份、碳纳米管9-12份、氮化硅7-8份、纳米氧化铁5_8份、纳米氧化锌3-3.6份、云母粉3-4份、硬脂酸铈0.9-1.5份、纤维绒毛6_7份、辣椒粉3_4份、胡椒粉3.4-4.2份、3-(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲0.25-0.45份、吡啶三苯基硼烷0.9-1.2份、4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.6-0.9份、二甲苯4_6份、乙酸乙酯5_8份、丙酮3-4.5份、乙二醇丁醚6-8份、环己酮4-7份、助剂3-4.5份。
[0010]优选地，其原料按重量份包括以下组分:改性硅丙树脂59份、氯磺化聚乙烯17份、聚四氟乙烯7.6份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物7.3份、环氧树脂11份、水性聚酰胺I份、磷酸锌3份、碳纳米管10份、氮化娃7.6份、纳米氧化铁6.3份、纳米氧化锌3.2份、云母粉3.6份、硬脂酸铈1.2份、纤维绒毛6.5份、辣椒粉3.2份、胡椒粉4份、3_(3，4- 二氯苯基)-1，1- 二甲基脲0.36份、吡啶三苯基硼烷I份、4，5- 二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮
0.67份、二甲苯4.8份、乙酸乙酯5.7份、丙酮4份、乙二醇丁醚6.6份、环己酮5.3份、助剂
4.2 份。
[0011]优选地，所述改性硅丙树脂按照以下工艺进行制备:将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷混合均匀后加热至112-125°c，反应15-20min，然后加入过硫酸铵和3-吲哚丙烯酸，在115-120°C下反应2.5-3.5h，反应结束后经冷却得到所述改性硅丙树脂。
[0012]优选地，所述改性硅丙树脂按照以下工艺进行制备:按摩尔份将1.5-2份苯乙烯、
1.2-1.5份甲基丙烯酸甲酯、1.1-1.8份丙烯酸、1.5-2份乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷混合均匀，加热至112-125°C，反应15-20min，然后加入0.01-0.05份过硫酸铵和I份3-吲哚丙烯酸，在115-120°C下反应2.5-3.5h，反应结束后经冷却得到所述改性硅丙树脂。
[0013]优选地，所述改性硅丙树脂按照以下工艺进行制备:按摩尔份将1.6份苯乙烯、
1.3份甲基丙烯酸甲酯、1.2份丙烯酸、1.7份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷混合均匀，加热至120°C，反应16min，然后加入0.015份过硫酸铵和I份3-吲哚丙烯酸，在118°C下反应3.2h，反应结束后经冷却得到所述改性硅丙树脂。
[0014]本发明中所述船舶专用低表面能防污涂料可以按照常规的涂料制备方法制备而成。
[0015]丙烯酸酯类聚合物具有良好的力学强度和粘结性能，硅氧烷具优异的憎水性，本发明中以改性硅丙树脂作为主要的成膜物质，并添加了氯磺化聚乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、环氧树脂，通过控制其比例，使各物质的性能协同促进，使得到的涂料具有低的表面能和弹性模量，降低了污染物与船体的附着力，具有优异的防污性，在长期的冲刷过程中，能维持长效的防污性；在优选方式中，将具有天然抗污性的3-吲哚丙酸引入到改性硅丙树脂中，其能通过吲哚结构活性基团取代酶、辅酶、荷尔蒙和基因等配位体，从而引起海洋微生物的新陈代谢的紊乱，达到防污的目的，大大提高了涂料的防污性能；磷酸锌、碳纳米管、氮化硅、纳米氧化铁、纳米氧化锌、云母粉、硬脂酸铈配合作为填料加入到体系中，通过控制各填料的比例，赋予涂膜优异的硬度和抗划伤性，改善了低表面能涂料耐划伤性差的缺陷，同时各种填料可以填充在成膜物质的空隙中，提高了涂膜的致密性，防止了微生物渗入涂膜内部，提高了涂膜的耐水性、防腐蚀性，同时由于磷酸锌、纳米氧化锌、硬脂酸铈的存在，提高了涂料对紫外光的屏蔽能力，改善了涂料的抗老化能力，延长了涂料的使用寿命；纤维绒毛、辣椒粉、胡椒粉、3-(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲、吡啶三苯基硼烷、4，5- 二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮配合加入到涂料中，一方面其可以驱赶微生物，防止其附着，另一方面其可抑制微生物的生长，相互配合后能广谱高效地杀灭细菌、真菌、海藻和其他海洋生物，提高了涂料的防污性；二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙二醇丁醚、环己酮配合作为成膜助剂，提高了各原料的相容性，通过控制其比例，使成膜助剂的挥发速度适中，防止了气泡和空隙的产生，改善了涂膜的光亮度、致密性和平整性。
【具体实施方式】
[0016]本发明提出的一种船舶专用低表面能防污涂料，其原料中，改性硅丙树脂的重量份可以为50、53、56、58、59、59.3、61、62、63、63.4,64,64.5、65份；氯磺化聚乙烯的重量份可以为 10、12、13、14、15、16、16.3、17、18、18.5,19,19.3、21、23、23.4,24,24.6、25 份；聚四氟乙烯的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量份可以为5、6、7、7.6、8、8.3、9、9.UlO份；环氧树脂的重量份可以为5、6、7、8,8.6、9、9.3,10,10.6、11、11.3,12,12.6,13,13.4,14,14.6、15 份；水性聚酰胺的重量份可以为 0.5,0.6,0.7,0.8,0.86,0.9,Ul.2,1.3,1.35,1.4,1.46,1.5 份；磷酸锌的重量份可以为 Ul.2,1.6,1.8、2、2.3,2.6,2.8、3、3.4,3.8、4、4.5,4.8、5 份；碳纳米管的重量份可以为 5、6、7、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15 份；氮化硅的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份;纳米氧化铁的重量份可以为2、3、
4、5、6、6.7、7、7.6、8、8.6、9、9.3,9.7、10 份;纳米氧化锌的重量份可以为 3、4、5、6、6.3、7、
7.8、8、8.6、9、9.3、10 份；云母粉的重量份可以为 Ul.2,1.3,1.56,1.8,1.9、2、2.3,2.6、2.8、3、3.4,3.8、4、4.5、5 份;硬脂酸铈的重量份可以为 0.1,0.2,0.3,0.38,0.4,0.46,0.5、0.53,0.6,0.67,0.8,0.9、1、1.2,1.6,1.87,1.9,1.93、2 份；纤维绒毛的重量份可以为 2、2.3,2.8、3、3.5、4、4.6、5、5.3、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10 份；辣椒粉的重量份可以为Ul.2,1.6,1.85,2,2.3,2.7、3、3.4,3.7、4、4.6、5 份;胡椒粉的重量份可以为 Ul.2,1.8、2,2.6、3、3.4,3.7、4、4.5,4.8、5 份；3_(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲的重量份可以为0.1,0.16,0.2,0.23,0.3,0.34,0.4,0.46,0.48,0.5份；吡啶三苯基硼烷的重量份可以为0.5,0.56,0.6,0.68,0.8,0.89,0.9、1、1.2,1.3,1.34,1.4,1.46,1.5 份；4，5- 二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮的重量份可以为 0.2,0.28,0.3,0.34,0.4,0.56,0.6,0.67,0.7,0.8、
0.86,0.9,0.94、1 份；二甲苯的重量份可以为 2,2.3,2.6,2.8、3、3.4,3.7、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.8、8 份；乙酸乙酯的重量份可以为 2,2.6,2.8、3、3.4、4、4.6、5、5.3、6、6.7,7.6、8、
8.6、9、9.3、10 份；丙酮的重量份可以为 Ul.2,1.8、2、2.6、3、3.4、4、4.5、5 份；乙二醇丁醚的重量份可以为3、4、5、5.6、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；环己酮的重量份可以为2、
2.3,2.8、3、3.4、4、4.6、5、5.3、6、6.7、7、7.5、8、8.6、9、9.4、10 份；助剂的重量份可以为 1、
1.2,1.6、2、2.3,2.7、3、3.4、4、4.6、5 份。
[0017]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0018]实施例1
[0019]本发