一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆的制作方法

本发明属于化工材料技术领域，具体地说本发明涉及一种用于含铜防污涂层临时保护的环保型水性漆及其制备方法。

背景技术：

自从2008年1月1日全球禁止使用含有机锡的防污涂料以来，科研人员投入了大量的精力用于新型防污剂的开发，主要包括铜类防污剂（如氧化亚铜、硫氰酸亚铜、有机铜化合物（吡啶铜、苯基铜、甲基乙烯基锂铜、乙基氰化锂铜、三氟乙硼丁基铜等）、铜螯合物（巯基吡啶氧化铜、吡啶甲酸酰胺铜、乙酰丙酮铝铜、亚乙基二酰胺铝铜等））、有机防污剂（如吡啶锌、irgarol1051、tcpm、tcmtb、seanine211、kh101、econea等）、天然产品防污剂（如烟酰胺、山柰酚配糖物、香豆酸虎杖苷酯、已糖氧化酶等）。铜类防污剂具有较广的防污活性，对藤壶类、栖管虫以及大部分藻类等均具有较强的防污活性，是当前防污涂料中应用最多的主防污剂，是防污涂料发挥防污作用的最关键组份之一。同时，为了进一步提高对浒苔类、水云类和弯杆藻类等藻类的抑制附着效果，常复配有机防污剂，以达到更优异的防污效果。

当前含铜防污涂料中，应用最多、效果最好的铜类防污剂中为氧化亚铜（cu2o）。防污涂层表面与海水接触后，氧化亚铜分解产生亚铜离子（cu⁺），并逐步向海水溶解，在涂层表面形成一层厚度为十几微米的有毒微层，微层内的cu⁺能进入海生物幼虫和孢子体内，可降低生物机体中主酶对生物生命代谢的活化作用以此缩短生物寿命，并具有凝固蛋白质的作用，从而起到防污生物污损的效果。

氧化亚铜释放出来的cu⁺在海水中不稳定，很快就会转化为稳定的二价铜离子（cu²⁺），并迅速被海水中的各种生物吸收利用，或者与海水中的有机/无机物反应，生成沉淀并丧失活性。

综上所述，氧化亚铜（cu2o）是当前应用最多的主防污剂，起防污作用的物质主要是其分解产生的cu⁺，cu⁺被氧化成cu²⁺后，会迅速生成沉淀并丧失活性，无防污效果。含铜防污涂层施工后，如果较长时间不能下水，特别是在夏天较高温条件下，涂层中的氧化亚铜极易被空气中的氧气氧化成氧化铜（cuo），导致防污剂活性失效，大幅降低涂层的防污性能。

目前，国内外针对这个问题还无有效的解决办法，仅通过控制防污漆施工进度，尽量缩短大气暴晒时间来减少氧化亚铜的氧化，无法从根本上解决氧化亚铜氧化失效的问题，对现场施工进度控制也提出了较高要求。

本发明为一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆及其制备方法，采用水性降解树脂为主成膜物，添加防水树脂、颜填料及相关助剂配制而成。将该环保型水性漆涂覆在干燥固化后的含铜防污涂层表面，可有效隔绝防污涂层与空气的接触，避免氧化亚铜防污剂被氧化，确保涂层的防污性能。同时，该临时保护层在不同的海水温度（6-25℃）下会缓慢溶解（溶解时间为7-15天），溶解完后裸露出全新的防污涂层，具有优异的防污性能。

技术实现要素：

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆，主要应用于船舶、码头及海上平台等新涂装含铜防污涂层的临时保护，可有效隔绝防污涂层与空气的接触，避免氧化亚铜防污剂被氧化，确保涂层的防污性能。该临时保护环保型水性漆可彻底解决氧化亚铜在空气中氧化失效的问题，含铜防污漆在高温天气下也可可提前较长时间施工，有利于防护涂料现场施工进度的控制。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆，组成成分按质量百分比包括：

可降解树脂20～30；

防水树脂2.5～10；

颜填料40～55；

触变剂0.5～1；

分散剂0.5～1；

消泡剂0.5～1；

防沉剂0.5～1；

水1～35.5。

所述可降解水性树脂为水性丙烯酸、聚氨酯中的一种或两种混合物。

所述防水树脂为丙烯酸、甲基硅酸盐树脂中的一种。

所述颜填料为滑石粉、碳酸钙粉、钛白粉中的一种或两种或三种混合物。

所述触变剂包括气相二氧化硅、羟丙基甲基纤维素等。

所述分散剂包括诺普科5040、诺普科5027等。

所述消泡剂包括诺普科nxz、德国比克byk028等。

所述防沉剂包括硅酸镁铝、有机膨润土等。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明所述的一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆可刷涂、滚涂、喷涂，漆膜固化后与含铜防污漆的配套使用相容性好，附着力达2mpa以上，在海水（6-25℃）中会缓慢溶解（7-15天），可有效隔绝防污涂层与空气的接触，避免氧化亚铜防污剂被氧化，确保涂层的防污性能。

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例。

本发明所述的一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆，组成成分按质量百分比包括：

可降解树脂20～30；

防水树脂2.5～10；

颜填料40～55；

触变剂0.5～1；

分散剂0.5～1；

消泡剂0.5～1；

防沉剂0.5～1；

水1～35.5。

其中，所述可降解水性树脂为水性丙烯酸、聚氨酯中的一种或两种混合物；所述防水树脂为丙烯酸、甲基硅酸盐树脂中的一种；所述颜填料为滑石粉、碳酸钙粉、钛白粉的一种或两种或三种混合物；所述触变剂包括气相二氧化硅、羟丙基甲基纤维素等；所述分散剂包括诺普科5040、诺普科5027等；所述消泡剂包括诺普科nxz、德国比克byk028等；所述防沉剂包括硅酸镁铝、有机膨润土等。

利用本发明的一种用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆，在现有含铜防污涂层表面施工，可大幅降低涂层内部氧化亚铜的氧化几率，试验结果如图1所示。图1中，氧化亚铜纯度=氧化亚铜质量/（氧化亚铜质量+氧化铜质量），从测试结果可知，在含铜防污涂层表面涂装本发明所述环保型水性漆后，可有效降低防污涂层中氧化亚铜被氧化的几率。试验前，含铜防污涂料中氧化亚铜的纯度达到95～98%。含铜防污涂层表面涂装本发明所述环保型水性漆，在23~30℃的夏季暴晒1个月后氧化亚铜的纯度仍能保持90～95%；而无保护漆防污涂层中的氧化亚铜发生大量氧化，纯度降低至70～80%。

本发明的具体实施例如下：

本发明所述用于含铜防污涂层表面临时保护的环保型水性漆组成如下表所示：

涂料制备过程：将水放置分散罐中，低速搅拌条件下依次加入分散剂和消泡剂钛白粉、滑石粉、碳酸钙粉，混合均匀，搅拌时间约为30分钟；再将水性防水树脂和可降解水性树脂加入到上述混合物中，控制搅拌速度800rpm，搅拌时间为30分钟；最后加入防沉剂和触变剂，在转速800rpm的条件下高速分散30分钟；恢复至室温静置30分钟，过滤即可出料包装。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

附图说明

图1为含铜防污涂层中的氧化亚铜含量测试结果，将本发明涂敷在氧化亚铜纯度95～98%含铜防污涂料表面，23~30℃的夏季暴晒1个月后氧化亚铜的纯度仍能保持90～95%，而无保护漆防污涂层中的氧化亚铜发生大量氧化，纯度降低至70～80%。