一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法与流程

文档序号:24621221发布日期:2021-04-09 20:26阅读:223来源:国知局
本发明涉及海洋防污
技术领域
,具体涉及环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法。
背景技术
:海洋中生活着大量的动物、植物和微生物。通常,把海洋生物附着生长在海洋固体设施表面而造成的不良沉积称为海洋生物污损。许多海洋动物,如藤壶、牡蛎、贻贝、石灰虫等常常附着生长于船底、浮标、海岸、管道等水下设施表面而造成不良沉积,给海洋生产科研活动带来危害。如海洋生物附着生长在船底,降低航速,增加航行阻力,腐蚀船底,破坏船体;附着在金属固体物表面,破坏金属表面的防护涂层,加快金属腐蚀速度;附着在海洋管线的内表面,减少管道容量或堵塞管道。海洋生物污损对海岸防护、海洋运输、渔业生产和海洋工业生产造成了严重的危害面对海洋污损,在海洋结构物表面涂覆一层防止海洋生物附着生长的防污涂料,是当前最简单、方便、可行的防污方法,利用涂料中缓慢均匀释放出来的活性物质,抑制海洋污损生物的生长和繁殖。为防止海洋生物附着、减少其危害,人们早在一百多年以前,就开始在船舶表面涂覆含锡和铜等为杀生剂的防污涂料,虽然涂料中的毒性物质杀死了大量船底附着生物,但造成了严重了海洋污染。防污涂料的典型代表三丁基锡(tbt)曾是一种出色的防污涂料,20世纪以来广泛使用,由于其对海洋生态环境有危害甚至影响人类健康,于2008年1月被国际海事组织(imo)禁止使用。随着国、内外对环境保护的日益重视,对海洋环境及生态有毒、有害的防污涂料最终将被淘汰,研发无毒、无污染的环境友好型绿色海洋防污涂料成为当前的研究重点。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,采用缓释微胶囊作为防污剂,提出一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法本发明提出的一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法,包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂30-55份,填料20-40份,防污剂10-20份,活性稀释剂12-18份,防沉剂0.1-1份,耐老化剂0.1-1份,分散剂0.1-0.5份,流平剂0.1-0.8份;b组份成份为:异氰酸酯60~80%、有机溶剂20-30%。优选地,所述的环保无污染船舶防污面漆涂料包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂35-43份,填料25-30份,防污剂10-15份,活性稀释剂14-17份,防沉剂0.1-0.3份,耐老化剂0.1-0.4份,分散剂0.3-0.5份,流平剂0.5-0.8份;b组份成份为:异氰酸酯73~78份、有机溶剂20-25份。优选地,所述的环保无污染船舶防污面漆涂料包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂40份,填料28份,防污剂14份,活性稀释剂16.55份,防沉剂0.3份,耐老化剂0.3份,分散剂0.35份,流平剂0.5份;b组份成份为:异氰酸酯75%、有机溶剂25%。优选地,所述丙烯酸聚氨酯树脂含环氧基团,环氧当量100-400。优选地,所述填料为钛白粉和滑石粉,比例为1:1-2:1,更进一步,钛白粉为合金级钛白粉,滑石粉为3500目的沉淀硫酸钡。优选地,所述防污剂为缓释微胶囊防污剂,更进一步,微胶囊壁材为聚氨酯或者脲醛树脂,芯材为桐油或蓖麻油,更进一步,微胶囊粒径20-30μm。优选地,所述活性稀释剂为苯甲醇、乙二醇、1,6-已二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯中一种或多种,优选1,6-已二醇二丙烯酸酯和苯甲醇,更优选1,6-已二醇二丙烯酸酯。优选地,所述防沉剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚烯烃蜡、聚酰胺蜡中的一种或多种。优选地,所述耐老化剂为纳米氧化锌、2,2,6,6-四甲基哌啶、苯甲酮、苯并三唑中的一种或多种。优选地,所述分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、乙烯基双硬酯酰胺、硬酯酸钡、聚乙烯蜡、hpma中的一种或多种,优选亚甲基双磺酸钠。优选地,所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或多种。优选地,所述异氰酸酯为对氯苯基异氰酸酯、异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、多苯基甲烷多异氰酸酯(papi)、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲(n75)、异佛尔酮(ipdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、苯二亚甲基异氰酸酯(xdi)、中的一种或两种,优选六亚甲基二异氰酸酯缩二脲(n75)、异佛尔酮(ipdi),更优选六亚甲基二异氰酸酯缩二脲(n75)。优选地,所述有机溶剂为脱芳烃稀释剂、二甲酸酯(dbe)、二甲基甲酰胺(dmf)、戊二酸二甲酯中的一种或两种。本发明提出了一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法,包括以下步骤。(1)将配方中40-60%丙烯酸聚氨酯加入搅拌釜中,依次加入分散剂、流平剂、防沉剂剂、耐老化剂,加入配方中10-30%的活性稀释剂,搅拌的转速控制在600-800r/min,搅拌3-5min后,缓慢将填料加入搅拌釜中,将填料全部添加完毕后,将转速升至1800-2000r/min,继续分散,当体系细度分散至≤30μm时,将转速降至800-1000r/min,加入剩余的丙烯酸聚氨酯树脂、活性稀释剂,搅拌均匀后,将转速降至300-500r/min,加入抗氧化剂,搅拌20-30min,制得混合物a组分。(2)将异氰酸酯和有机稀释剂加入到搅拌釜中,搅拌速度控制在500-800r/min搅拌15min后,得到b组分,进行分装。本发明所制备的防污涂料,voc低,海洋防污效果好,可采用刷涂、辊涂、喷涂施工方便。本发明具有以下特点:(1)采用微胶囊缓释的方法,涂层具有长效的防污效果,并且,芯材采用的天然植物油,对海洋生物无任何伤害。(2)涂料的a组分采用的活性稀释剂,能够参与成膜反应,降低涂层voc释放,减少环境污染和施工人员伤害。(3)涂料b组分采用的有机稀释剂,为高沸点的无毒稀释剂,有效降低涂料刺激气味。(4)涂料的b组分采用异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲(n75),能够与a组分形成致密的交联网络涂层,涂层更加致密,防海洋腐蚀效果优异(5)涂料分散工艺采用高速分散,就将能将细度≤30μm,达到需要研磨才能达到的细度效果,工艺更加简单高效。具体施工方式实施案例一一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法,包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂40份,填料30份,防污剂15份,活性稀释剂14.6份,防沉剂0.1份,耐老化剂0.1份,分散剂0.1份,流平剂0.1份;b组份成份为:异氰酸酯80份、有机溶剂20份。其制作方法,包括以下步骤:(1)将配方中40%丙烯酸聚氨酯加入搅拌釜中,依次加入分散剂、流平剂、防沉剂剂、耐老化剂,加入配方中10%的活性稀释剂,搅拌的转速控制在600r/min,搅拌3min后,缓慢将填料加入搅拌釜中,将填料全部添加完毕后,将转速升至1800r/min,继续分散,当体系细度分散至≤30μm时,将转速降至800r/min,加入剩余的丙烯酸聚氨酯树脂、活性稀释剂,搅拌均匀后,将转速降至300r/min,加入抗氧化剂,搅拌20min,制得混合物a组分。(2)将异氰酸酯和有机稀释剂加入到搅拌釜中,搅拌速度控制在500r/min搅拌15min后,得到b组分,进行分装。实施案例二一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法,包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂50份,填料20份,防污剂17份,活性稀释剂12.2份,防沉剂0.3份,耐老化剂0.2份,分散剂0.1份,流平剂0.2份;b组份成份为:异氰酸酯70份、有机溶剂30份。其制作方法,包括以下步骤:(1)将配方中50%丙烯酸聚氨酯加入搅拌釜中,依次加入分散剂、流平剂、防沉剂剂、耐老化剂,加入配方中10%的活性稀释剂,搅拌的转速控制在700r/min,搅拌3min后,缓慢将填料加入搅拌釜中,将填料全部添加完毕后,将转速升至200r/min,继续分散,当体系细度分散至≤30μm时,将转速降至900r/min,加入剩余的丙烯酸聚氨酯树脂、活性稀释剂,搅拌均匀后,将转速降至400r/min,加入抗氧化剂,搅拌25min,制得混合物a组分。(2)将异氰酸酯和有机稀释剂加入到搅拌釜中,搅拌速度控制在600r/min搅拌15min后,得到b组分,进行分装。实施案例三一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法,包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂45份,填料25份,防污剂15份,活性稀释剂14.2份,防沉剂0.3份,耐老化剂0.2份,分散剂0.1份,流平剂0.2份;b组份成份为:异氰酸酯70份、有机溶剂30份。其制作方法,包括以下步骤:(1)将配方中55%丙烯酸聚氨酯加入搅拌釜中,依次加入分散剂、流平剂、防沉剂剂、耐老化剂,加入配方中15%的活性稀释剂,搅拌的转速控制在700r/min,搅拌3min后,缓慢将填料加入搅拌釜中,将填料全部添加完毕后,将转速升至200r/min,继续分散,当体系细度分散至≤30μm时,将转速降至900r/min,加入剩余的丙烯酸聚氨酯树脂、活性稀释剂,搅拌均匀后,将转速降至400r/min,加入抗氧化剂,搅拌25min,制得混合物a组分。(2)将异氰酸酯和有机稀释剂加入到搅拌釜中,搅拌速度控制在600r/min搅拌15min后,得到b组分,进行分装。实施案例四一种环保无污染船舶防污面漆涂料及其制备方法,包括以下重量份的原料:丙烯酸聚氨酯树脂30份,填料35份,防污剂20份,活性稀释剂14.2份,防沉剂0.2份,耐老化剂0.2份,分散剂0.2份,流平剂0.2份;b组份成份为:异氰酸酯70份、有机溶剂30份。其制作方法,包括以下步骤:(1)将配方中60%丙烯酸聚氨酯加入搅拌釜中,依次加入分散剂、流平剂、防沉剂剂、耐老化剂,加入配方中30%的活性稀释剂,搅拌的转速控制在800r/min,搅拌5min后,缓慢将填料加入搅拌釜中,将填料全部添加完毕后,将转速升至2000r/min,继续分散,当体系细度分散至≤30μm时,将转速降至1000r/min,加入剩余的丙烯酸聚氨酯树脂、活性稀释剂,搅拌均匀后,将转速降至500r/min,加入抗氧化剂,搅拌30min,制得混合物a组分。(2)将异氰酸酯和有机稀释剂加入到搅拌釜中,搅拌速度控制在600r/min搅拌15min后,得到b组分,进行分装。分别将本发明实施案例一~四中制备的环保无污染船舶防污面漆涂料喷涂到1m2马口铁上,厚度为40-60μm,保养1个星期之后,放入海水6个月中,每隔段时间观察表面的污染情况,结果如下表所示:实施案例一二三四污染度%32.336.534.934.1当前第1页12
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