纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种不需要中间过渡层、可直接涂装在基材和环氧底漆上的新型纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料，按重量份包括10～20份的甲组份、2～10份的乙组份和0.1～2份的丙组分，甲组份按重量份包括25.0～50.0份纳米预分散浆料、0.5～5.0份硅油；乙组份按重量份包括3.0～50.0份交联固化剂，1.0～10.0份硅烷偶联剂；丙组份按重量份包括0.1～3.0份催化剂。该涂料强度高、附着力高、易于施工、重涂性好等优点，可以应用于各种船舶、海洋石油平台、海洋结构物与设施、海产养殖网具等。
【专利说明】纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于防污涂料、水下涂料【技术领域】，特别涉及纳米增强无过渡层有机硅低 表面能防污涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 海洋生物的污损问题一直限制着人们对海洋资源的开发利用，各种海生物的附着 会引起船舶航行阻力增大，燃料消耗量增加，海生物的代谢产物对船只造成腐蚀，会增加船 舶的维修费用，降低船只的在航率，海生物还会堵塞海底各种管路、阀门和养殖网箱的网 眼，造成的经济损失难以估算。为了实现对海洋生物的防除，涂装防污涂料是解决污损问题 唯一得到广泛应用的既经济又高效的重要途径。然而，目前使用的许多防污涂料，其所含可 释放的防污毒剂（如有机锡、氧化亚铜）会造成海水水体污染，引发生物变异，危及海洋食 物链，对海洋生态平衡以及人类健康具有潜在危害。因此，国际海事组织（頂〇)第21届会 议决定，2008年1月1日之后将彻底禁止使用含有机锡的防污涂料。针对这种情况，开发无 锡、无毒的环保防污涂料成为防污涂料的发展方向。
[0003] 低表面能防污涂料又称污损物脱落型防污涂料，依靠涂层具有低的表面能，不仅 能减少和阻止各种海生物的附着，而且对环境友好、无毒害，又能显著降低水的粘性摩擦阻 力，是一种最有发展前景的船舶无毒防污减阻涂层材料，受到了国内外的广泛关注。据国际 涂料公司测算，采用低表面能防污涂料与采用传统毒料释放型防污涂料相比，船舶需要涂 装的防污涂料体积可以减少80%，V0C有害挥发性气体排放减少90%，毒料减少100%，船 舶燃油消耗和温室气体（等效的C0 2)排放减少4-9%。低表面能防污涂料的研发主要涉及 有机硅和含氟聚合物两类。有机硅防污涂料经历了从有机硅橡胶到改性线型聚硅氧烷的研 发过程，大量的研究表明，尽管防污效果不佳，但是有机硅防污涂料显示出比氟碳防污涂料 更好的污损生物脱除效果。国际知名涂料公司相继投入重金开发以聚二甲基硅氧烷为基料 的低表面能防污涂料，至今只有少数厂商有产品推向市场。虽然低表面能防污涂料仍然处 于研究开发阶段，但是低表面能防污涂料的应用正在不断扩大，已呈现出逐步替代自抛光 防污涂料的趋势，代表了防污涂料的发展方向。
[0004] 虽然已经有一些低表面能防污涂料进入市场，用于高速船舶防污。但实船应用表 明，由于船舶停航时间较长，海生物还是能够大量附着于船底，需定期清理，附着物一旦长 大将很难除去，因而使其应用范围受到一定的限制。此外，低表面能防污涂料还存在如下未 能很好解决的技术难题：
[0005] (1)现有的低表面能防污涂料与基材和船体常用的环氧底漆附着力差，不能直接 涂装在环氧底漆上，需要特殊的中间过渡层，涂层体系复杂，对涂装施工环境和条件要求苛 亥IJ，施工难度较大，增加了施工的复杂性及成本。
[0006] (2)对低速船舶和在航率低的船舶而言，其防污性不足，易于产生海生物附着污 损，需要定期清除附着生物。仅适用于部分高在航率和高速船舶。
[0007] (3)涂层强度低，易擦伤、划伤或脱落，并且重涂性差，一旦破损，难以修复。
【发明内容】
[0008] 针对国内外对环境友好船舶防污减阻涂料的迫切需求、低表面能防污涂料存在的 强度低、附着力差、施工复杂困难等问题，本发明提供一种不需要中间过渡层、可直接涂装 在基材和底漆上的新型纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料，该涂料强度高、附着 力高、易于施工、重涂性好等优点，可以应用于各种船舶、海洋石油平台、海洋结构物与设 施、海产养殖网具等，至今，国内外尚未见相关技术专利报道。
[0009] 本发明的技术方案是：纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料，所述涂料按 重量份包括10?20份的甲组份、2?10份的乙组份和0. 1?2份的丙组分；
[0010] 甲组份按重量份包括：
[0011] 纳米预分散浆料 25. 0?50. 0份；
[0012] 娃油 0· 5 ?5. 0 份；
[0013] 乙组份按重量份包括：
[0014] 交联固化剂 3.0?50. 0份；
[0015] 硅烷偶联剂 1.0?10. 0份；
[0016] 丙组份按重量份包括：
[0017] 催化剂 0. 1?3. 0份；
[0018] 所述纳米预分散浆料为纳米粉体、气相二氧化硅按如下重量份分散在聚硅氧烷树 脂中：纳米粉体的粒径没有特别限定，优选粒径范围l〇-l〇〇nm，更优选为10-50nm。
[0019] 纳米粉体 0·0?3份；
[0020] 气相二氧化硅 2?10份；
[0021] 聚硅氧烷树脂 75. 0?90. 0份；
[0022] 本发明所述气相二氧化硅是由气相法生产的纳米二氧化硅，粒径一般为7?40纳 米。
[0023] 优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二月硅酸二丁基锡中的至少一 种。
[0024] 优选地，所述纳米粉体为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米二氧化硅、纳米氧化 钙、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的至少一种；
[0025] 所述的聚硅氧烷树脂为α，ω -二羟基聚硅氧烷，α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷、 α，ω-二羟基聚甲基硅氧烷树脂中的至少一种；
[0026] 所述交联固化剂为正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、含烷氧基、氨基、酰胺基、肟 基或酮基的硅烷中的至少一种；
[0027] 所述娃烧偶联剂为Υ _氛丙基二乙氧基娃烧（ΚΗ550)、γ - (2, 3_环氧丙基）丙基 三甲氧基硅烷（ΚΗ560)、Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ792)、γ-(甲基丙烯 酰氧）丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ570)中的至少一种。
[0028] 优选地，所述硅油为不具有反应活性的非活性硅油。本发明所述不具有反应活性 的非活性硅油是指不含端、侧反应官能基的中聚或低聚硅氧烷。
[0029] 本发明非活性硅油优选为甲基硅油、甲基苯基硅油或甲基含氢硅油。
[0030] 作为优选的技术方案，所述甲组份按重量份还包括：
[0031] 助剂 0.5 ?5.0 份；
[0032] 填料 1. 0 ?25. 0 份；
[0033] 颜料 0· 0?5. 0份
[0034] 优选地，所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂中至少一种；
[0035] 其中助剂可选用的品种分别为：
[0036] 分散剂：毕克公司BYK16UBYK163、德谦公司9250、903、931中的至少一种；
[0037] 消泡剂：毕克公司BYK066N、德谦6800、6600、5600中的至少一种；
[0038] 流平剂：毕克公司BYK358、迪高837、德谦837、433、435中至少一种；
[0039] 优选地，所述填料为重钙粉、滑石粉、硫酸钡、氧化铝、石膏粉、高岭土、钛白粉、锌 白中至少一种。
[0040] 优选地，所述颜料为铁红、铁黄、铁黑、铬黄、炭黑、石墨、云铁、铁蓝、氧化铬绿、钛 白、锌白中至少一种。
[0041] 作为优选的技术方案，
[0042] 所述甲组份按重量份还包括：
[0043] 溶剂 0· 0 ?30. 0 份；
[0044] 所述乙组份按重量份还包括：
[0045] 溶剂 0· 0 ?20. 0 份；
[0046] 所述丙组分按重量份还包括：
[0047] 溶剂 0· 4 ?10. 0 份；
[0048] 所述溶剂为酮类、醇类、芳香烃、酯类中至少一种。优选为戊二酮、丙酮、丁酮、无水 乙醇、甲苯、二甲苯中的至少一种。
[0049] 本发明还提供上述纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料的制备方法，将所 述甲、乙、丙三组份按所述重量份混合均匀，经交联固化后获得。
[0050] 作为优选的技术方案，所述甲组份的混合方法为：将甲组份的各组成物加入到分 散机中，以2000?4000转/分钟的速度高速搅拌分散30?60min，然后经砂磨机砂磨至细 度小于40 μ m后待用。
[0051] 作为优选的技术方案，所述的纳米预分散浆料按照下述方法制得：先将聚硅氧烷 树脂和气相二氧化娃加入分散机中，在4000?5000rpm下高速分散30?60min，然后加入 纳米粉体继续高速分散15?30min。
[0052] 采用上述技术方案制成的海洋防污涂料，可采用刷涂、喷涂或滚涂等方法施工，使 用前搅匀，可根据用途和环境用溶剂调节粘度。
[0053] 本发明的方法是一种合成方便、实用的方法，所涉及的基本原材料可以非常方便 的在市场上购得。
[0054] 本发明的海洋防污涂料应用于船舶、海洋结构物的防污保护，具有涂层表面能低， 海生物不易于附着，即使附着也容易自行脱落或容易被清除的特点。
[0055] 本发明的有益效果表现在：
[0056] 1.本发明先通过高剪切力高速分散制备纳米预分散浆料，其有益贡献突出表现在 可以彻底解聚二次团聚的纳米粉体和气相二氧化硅，获得一次粒径充分均匀分散在聚硅氧 烷树脂中的纳米预分散浆料。
[0057] 2.本发明的防污涂料中含有的硅烷偶联剂，为本发明涂料提供了与底材优良的结 合力，使得本发明涂料可以直接涂装在船舶工业涂料常用的环氧底漆、环氧中间漆上，减少 涂装道次，降低配套涂装的施工难度；节约船舶的坞修工期。
[0058] 3.本发明的防污涂料中含有一定量无反应活性的小分子硅油，在涂料固化后的服 役过程中，由于界面张力的作用，其会逐渐迁移释放到涂层与海水的作用界面，形成一层柔 软粘滑不稳定的硅油膜，一方面减少海生物在船体表面的附着，另一方面可以大大削弱附 着海生物与船体涂层的结合力，使得附着海生物易于在海水的冲刷作用下自行脱落，具有 优良的防污减阻性能。
[0059] 4.本发明的防污涂料表面光滑，具有减少船舶航行阻力、降低船舶燃油消耗和温 室气体排放的效果。
[0060] 5.本发明的防污涂料含有一定量的纳米粉体，使得涂层不仅具有优良的防污减阻 性能，而且具有优良的力学性能和较高的硬度，保证涂层具有较高的抗磨和抗擦伤能力。
【具体实施方式】
[0061] 下面列举实施例和比较例对本发明进行说明，但本发明不受下述实施例的限制， 在符合本发明前后宗旨的范围内可作各种变化，这些都包括在本发明的技术范围内。
[0062] 本发明选用的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷购自山东大易化工有限公司， DY-107硅橡胶，粘度（25°C ) :2500?lOOOOOOmPa · s，可根据需要选用不同粘度的α， ω -二羟基聚二甲基硅氧烷，本发明实施例中所使用的主要是粘度分别为2800mPa · s和 lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷，但实施本发明并所选用的聚硅氧烷树脂， 不限于厂家及其具体性能参数。
[0063] 实施例1
[0064] 按比例先将80份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和8份气 相二氧化硅加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份多壁碳纳 米管继续高速分散15min，制得纳米预分散楽料；
[0065]甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以4000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0066] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0067] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0068] 甲组份组成：
[0069] 纳米预分散浆料 40.0份 甲基硅油 5.0份 钛內粉 3.0份 硫酸钡 15.0份
[0070] 分散剂（德谦9250) 0.5份 消泡剂（德16800) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0071] 乙组份组成：
[0072] 正硅酸乙酯 5.0份
[0073] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0074] 无水乙醇 11.0份
[0075] 丙组份组成：
[0076] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0077] 戊二酮 7. 0 份
[0078] 实施例2
[0079] 按比例先将75份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和8份气 相二氧化硅加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份单壁碳纳 米管继续高速分散15min，制得纳米预分散楽料；
[0080] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以5000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0081] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0082] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0083] 甲组份组成：
[0084] 纳米预分散浆钭 45.0份 甲基硅油 5.0份 硫酸钡 18.0份 分散剂（BYK163) 0.5份 消泡剂（BYK066X) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0085] 乙组份组成：
[0086] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0087] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0088] 无水乙醇 11.0份
[0089] 丙组份组成：
[0090] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0091] 丙酮 7.0份
[0092] 实施例3
[0093] 按比例先将50份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷、40份粘 度2800mPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷（购自山东大易化工有限公司）和6份 气相二氧化娃加入分散机的分散罐中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份纳米氧 化锌继续高速分散15min，制得纳米预分散浆料；
[0094]甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以3500转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0095] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0096] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机 硅低表面能防污涂层。
[0097] 甲组份组成：
[0098] 纳米预分散浆料 35. 0份 甲-il硅油 4.0份 炭黑 3. 0份 重钙粉 15.0份 分散剂（德? 9250) 0.5份 消泡剂（德嫌6800) 0,5份 -φ苯 10.0份
[0099] 乙组份组成：
[0100] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0101] 硅烷偶联剂ΚΗ560 3.0份
[0102] 二甲苯 11.0 份
[0103] 丙组份组成：
[0104] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0105] 戊二酮 7.0 份
[0106] 实施例4
[0107] 按比例先将85份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和8份气 相二氧化硅加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份纳米氧化 钛继续高速分散15min，制得纳米预分散楽料；
[0108] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以4000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0109] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0110] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0111] 甲组份组成：
[0112] Mf隶〇Λ n /八 請术髓背歡麗科 30. 0份 ψ-mm 3. 〇 # 軟白》 :i 〇份 硫酸镇 15.0份 分散剂（德# 9250) 0.5份 ffj泡剂（德謙6800) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0113] 乙组份组成：
[0114] 正硅酸乙酯 5.0份
[0115] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0116] 无水乙醇 11.0份
[0117] 丙组份组成：
[0118] 二月桂酸二丁基锡 3.0份
[0119] 戊二酮 7.0 份
[0120] 实施例5
[0121] 按比例先将80份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和7份气 相二氧化硅加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入3份纳米氧化 铁继续高速分散15min，制得纳米预分散楽料；
[0122] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以5000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0123] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0124] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0125] 甲组份组成：
[0126] 纳米预分散浆料 40.0份
[0127] 甲丛硅油 4.0份 铁红 3. 0份 硫酸钡 15.0份 分散剂（BYK161) 0.5份 消泡剂（BYK066N) 0.5份 -Φ苯 m. ◎份
[0128] 乙组份组成：
[0129] 正硅酸乙酯 5.0份
[0130] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0131] 无水乙醇 11.0份
[0132] 丙组份组成：
[0133] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0134] 戊二酮 7.0 份
[0135] 实施例6
[0136] 按比例先将40份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷、40份粘 度2800mPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和6份气相二氧化硅加入分散机的分散 罐中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份纳米碳酸興继续高速分散15min，制得纳 米预分散浆料；
[0137] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以3500转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0138] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0139] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机 硅低表面能防污涂层。
[0140] 甲组份组成：
[0141] 纳米预分散浆料 K). 0份 Φ ΑΙ硅油 5.0份 炭W 3.()份 虛钙粉 15.0份 分散剂（德廉9250) 0.5份 消泡剂（德*5600) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0142] 乙组份组成：
[0143] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0144] 硅烷偶联剂ΚΗ560 3. 0份
[0145] 无水乙醇 11.0份
[0146] 丙组份组成：
[0147] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0148] 戊二酮 7.0 份
[0149] 实施例7
[0150] 按比例先将85份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和8份气 相二氧化硅加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份纳米氧化 错继续高速分散15min，制得纳米预分散楽料；
[0151] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以4000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0152] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0153] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0154] 甲组份组成：
[0155] 纳米预分散浆料 视0份 Φ鎮辟:油 5.0份 钛白粉 3.0份 硫酸钡 15.0份 分散剂（德谦9250) 0.5份 消泡剂（德谦6800) 0.5份 -甲苯 10. 0份
[0156] 乙组份组成：
[0157] 正硅酸乙酯 5.0份
[0158] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0159] 二甲苯 11.0 份
[0160] 丙组份组成：
[0161] 二月桂酸二丁基锡 3.0份
[0162] 戊二酮 7.0 份
[0163] 实施例8
[0164] 按比例先将90份粘度lOOOOmPa *s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和10份气 相二氧化娃加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，制得纳米预分散楽料；
[0165] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以5000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0166] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0167] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0168] 甲组份组成：
[0169] 纳米预分散浆料 25.0份 Φ+Μ硅油 2.0份 铁红 ：i 0份 硫酸钡 15.0份 分散剂（+BYK16丨） 0.5份 消泡剂（.BYK066X) 0.5 份 一 φ苯 10. 0份
[0170] 乙组份组成：
[0171] 正硅酸乙酯 5.0份
[0172] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0173] 二甲苯 11.0 份
[0174] 丙组份组成：
[0175] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0176] 戊二酮 7.0 份
[0177] 实施例9
[0178] 按比例先将30份粘度lOOOOmPa *s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷、40份粘度 2800mPa · s的α，ω -二轻基聚二甲基娃氧烧和6份气相二氧化娃加入分散机的分散罐 中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份金红石型纳米氧化钛继续高速分散15min， 制得纳米预分散浆料；
[0179] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以3500转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0180] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0181] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机 硅低表面能防污涂层。
[0182] 甲组份组成：
[0183] 纳米预分散浆料 40. 0份 甲基娃油 5.0份 炭黑 3. 0份 重钙粉 1.5. 0份 分散剂（德* 9250) 0.5份 ffj泡剂（德繼6800) 0,5份 二甲苯 〖0,0份
[0184] 乙组份组成：
[0185] 正硅酸乙酯 5.0份
[0186] 硅烷偶联剂KH560 3. 0份
[0187] 二甲苯 11.0 份
[0188] 丙组份组成：
[0189] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0190] 戊二酮 7.0 份
[0191] 实施例10
[0192] 按比例先将80份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和8份气 相二氧化硅加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份锐钛型纳 米氧化钛继续高速分散15min，制得纳米预分散楽料；
[0193] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以4000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0194] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0195] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0196] 甲组份组成：
[0197] 纳米预分散浆料 40. 0份 甲坫硅油 5.0份 tt白粉 3.0份
[0198] 硫酸钡 15. 0份 分散剂（德謙9250) 0.5份 消泡剂（德*6800) 0.5份 ：......:φ苯 10,0 份
[0199] 乙组份组成：
[0200] 正硅酸乙酯 5.0份
[0201] 硅烷偶联剂ΚΗ792 3. 0份
[0202] 二甲苯 11.0 份
[0203] 丙组份组成：
[0204] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0205] 戊二酮 7. 0 份
[0206] 实施例11
[0207] 按比例先将80份粘度lOOOOmPa *s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和10份气 相二氧化娃加入分散机的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，制得纳米预分散楽料；
[0208] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以5000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0209] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0210] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0211] 甲组份组成：
[0212] 纳米预分散浆料 40. 0份 甲基硅油 5. 0份 铁红 3.0份 硫酸钡 15.0份 分散剂（BYK 16:3+) 0. 5 份 消泡剂（+.BYK066X) 0.5 份 -Φ苯 丨0.0份
[0213] 乙组份组成：
[0214] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0215] 硅烷偶联剂KH792 3. 0份
[0216] 二甲苯 11.0 份
[0217] 丙组份组成：
[0218] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0219] 戊二酮 7.0 份
[0220] 实施例12
[0221] 按比例先将45份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷、40份粘 度2800mPa · s的α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷和6份气相二氧化硅加入分散机的分散 罐中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份多壁碳纳米管继续高速分散15min，制得 纳米预分散楽料；
[0222] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以3500转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0223] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0224] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机 硅低表面能防污涂层。
[0225] 甲组份组成：
[0226] 纳米预分敗浆料 10.0份 Φ坫硅油 5.0份 炭m 3.()份 .?钙粉 15.0份 分散剂（德谦9250) 0.5份 消泡剂（德谦6800 +) 0.5份 -甲苯 10. 0份
[0227] 乙组份组成：
[0228] 正硅酸乙酯 5.0份
[0229] 硅烷偶联剂KH560 3. 0份
[0230] 二甲苯 11.0 份
[0231] 丙组份组成：
[0232] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0233] 戊二酮 7. 0 份
[0234] 对比例1 (纯有机硅涂层）
[0235] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以2000转/分钟的速度 搅拌分散30min，罐装待用。
[0236] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0237] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0238] 甲组份组成：
[0239] α，ω -二羟基聚二甲基硅氧烷（粘度：lOOOOmPa · s) 40. 0份
[0240] 二甲苯 10.0 份
[0241] 乙组份组成：
[0242] 正硅酸乙酯 3.0份
[0243] 二甲苯 7.0 份
[0244] 丙组份组成：
[0245] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0246] 戊二酮 7. 0 份
[0247] 对比例2 (普通粉体有机硅涂层）
[0248] 甲组份按比例依次将各组成物加入到分散机的分散罐中，以2000转/分钟的速度 高速搅拌分散30min，然后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后罐装待用。
[0249] 乙组份和丙组份分别按照配比混合均匀后罐装待用。
[0250] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合搅拌均匀，经涂装、固化后获得有机硅 低表面能防污涂层。
[0251] 甲组份组成：
[0252] α, ω-·^:羚坫聚^中坫砧氣烷(粘度：丨()〇〇〇 mPa.s) 40.0# 钛闩粉 3.0份 硫酸钡 15.0# 分散剂（.BYK163) 0,5# 消泡剂（BYK066X) 0.5份 二甲苯 10.0份
[0253] 乙组份组成：
[0254] 正硅酸乙酯 3.0份
[0255] 无水乙醇 7.0份
[0256] 丙组份组成：
[0257] 二月桂酸二丁基锡 3. 0份
[0258] 戊二酮 7.0 份
[0259] 涂料性能测定方法和结果
[0260] 对涂层样板的表面水接触角、二碘甲烷接触角、表面自由能、弹性模量、邵氏硬度 及防污性能进行测定，测定方法如下所示，测定结果如表1所示。
[0261] 1.接触角
[0262] 采用上海中晨数字技术设备有限公司生产的JC2000型接触角测定仪测试涂层表 面的接触角。将2 μ 1去离子水或二碘甲烷接滴于涂层表面10秒后进行测试，每个涂层样 板取互相距离5mm的3个点进行拍照，然后采用量角法分别测量左右接触角，共6次读数， 取平均值作为测定值。
[0263] 2.表面能估算
[0264] 分别测量涂膜的水接触角和二碘甲烷接触角，求出平均值之后代入下式计算表面 能：
【权利要求】
1. 纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料，其特征在于，所述涂料按重量份包括 10?20份的甲组份、2?10份的乙组份和0. 1?2份的丙组分； 甲组份按重量份包括： 纳米预分散浆料 25. 0?50. 0份； 娃油 0· 5?5. 0份； 乙组份按重量份包括： 交联固化剂 3. 0?50. 0份； 硅烷偶联剂 1. 0?10. 0份； 丙组份按重量份包括： 催化剂 0. 1?3. 0份； 所述纳米预分散浆料为纳米粉体、气相二氧化硅按如下重量份分散在聚硅氧烷树脂 中： 纳米粉体 0. 0?3份； 气相二氧化娃 2?10份； 聚硅氧烷树脂 75.0?90.0份。
2. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡、二醋酸二丁基 锡、二月硅酸二丁基锡中的至少一种。
3. 根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于： 所述纳米粉体为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米二氧化硅、纳米氧化钙、纳米碳酸 钙、纳米硫酸钡、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的至少一种； 所述的聚硅氧烷树脂为α，ω-二羟基聚硅氧烷，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α， ω_二羟基聚甲基硅氧烷树脂中的至少一种； 所述交联固化剂为正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、含烷氧基、氨基、酰胺基、肟基或 酮基的硅烷中的至少一种； 所述娃烧偶联剂为Υ _氨丙基二乙氧基娃烧、Υ _(2, 3-环氧丙基）丙基二甲氧基娃烧、 Ν- ( β -氨乙基）-Υ -氨丙基三甲氧基硅烷、Υ -(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至 少一种。
4. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述硅油为非活性硅油。
5. 根据权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述非活性硅油为甲基硅油、甲基苯基硅 油或甲基含氢硅油。
6. 根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述甲组份按重量份还包括： 助剂 0. 5?5. 0份； 填料 1. 0?25. 0份； 颜料 0. 0?5. 0份； 所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂中至少一种； 所述填料为重钙粉、滑石粉、硫酸钡、氧化铝、石膏粉、高岭土、钛白粉、锌白中至少一 种； 所述颜料为铁红、铁黄、铁黑、铬黄、炭黑、石墨、云铁、铁蓝、氧化铬绿、钛白、锌白中至 少一种。
7. 根据权利要求1或2或6所述的涂料，其特征在于， 所述甲组份按重量份还包括： 溶剂 0. 0?30. 0份； 所述乙组份按重量份还包括： 溶剂 0. 0?20. 0份； 所述丙组分按重量份还包括： 溶剂 0· 4?10. 0份； 所述溶剂为酮类、醇类、芳香烃、酯类中至少一种。
8. 权利要求1-7任意一项所述的纳米增强无过渡层有机硅低表面能防污涂料的制备 方法，其特征在于，将所述甲、乙、丙三组份按所述重量份混合均匀，经交联固化后获得。
9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述甲组份的混合方法为：将甲组份 的各组成物加入到分散机中，以2000?4000转/分钟的速度高速搅拌分散30?60min，然 后经砂磨机砂磨至细度小于40 μ m后待用。
10. 根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述的纳米预分散浆料按照下 述方法制得：先将聚硅氧烷树脂和气相二氧化硅加入分散机中，在4000?5000rpm下高速 分散30?60min，然后加入纳米粉体继续高速分散15?30min。
【文档编号】C09D183/06GK104231919SQ201410550961
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】张占平, 齐育红, 巴淼, 陈天宇, 刘福杰 申请人:大连海事大学