基于MgO改性AgO复合抗菌剂的防污损涂层制备方法

本发明属于防腐防生物污损涂层制备，涉及一种基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法。

背景技术：

1、海洋装备如船舶、潜艇、海上平台等的腐蚀和生物污染严重影响其寿命。现有防腐涂料能够有效减缓海洋装备的腐蚀，但不能防止生物污损，造成油耗增加和生物腐蚀。为了防止生物污损，在防腐涂料中添加防污剂，但有机防污剂对海洋生物毒性大。大部分无机抗菌剂如铜系、锌系、银系和二氧化钛等对环境友好，这使得很多研究致力于开发以无机抗菌剂为防污剂的耐蚀防生物污损涂层。在无机抗菌剂中，银系抗菌剂因抗菌能力最强且具有广谱抗菌、长效抑菌和无毒性等特性被广泛用于抗菌涂料。

2、银系抗菌剂的抗菌能力与银离子的价态有关，价态越高杀菌能力越强，这使得高价ago纳米材料具有更强的杀菌能力，但ago价格高且带负电性，不易快速吸附细菌。mgo改性ago复合抗菌剂在弱酸性和中性环境中呈正电性，可以快速吸附细菌等微生物并维持ago的强杀菌能力，同时有效降低抗菌剂的成本。因此，利用mgo改性ago复合抗菌剂实现海洋装备用环境友好型耐蚀防污损涂层的防污功能和环境友好性能是可行的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，该方法通过将价格低廉、在弱酸和中性环境中具有正电性、杀菌能力强的mgo改性ago复合抗菌剂引入环氧树脂涂层中，解决了环氧树脂涂层在海洋装备防腐时不能防生物污损及有机防污剂对海洋生物有毒的问题。

2、本发明所采用的技术方案是，基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，具体包括如下步骤：

3、步骤1，将纳米mgo颗粒加入银氨溶液中，在磁力搅拌器中搅拌吸附后抽滤分离，得到含ag+的mgo湿粉和上清液，测量上清液中的银离子浓度，计算mgo吸附的银离子摩尔量n(ag+吸附)；

4、步骤2，根据步骤1所得产物制备agcl\mg(oh)2复合材料；

5、步骤3，将步骤2所得产物在马弗炉中加热并保温，得到agcl\mgo复合材料；

6、步骤4，根据步骤3所得产物制备mgo改性ago复合抗菌剂；

7、步骤5，将步骤4所得产物添加至e44环氧树脂粉末中，制备环氧树脂基耐蚀防污损涂层。

8、本发明的特点还在于：

9、步骤1中，银氨溶液浓度为0.1mol/l～0.185mol/l。

10、步骤2的具体过程为：

11、将步骤1分离得到含ag+的mgo湿粉加入到含摩尔物质量为n(ag+吸附)的nacl溶液中，反应结束后分离、清洗、烘干，得到agcl\mg(oh)2复合材料。

12、步骤4的具体过程为：

13、分别配制浓度为0.03mol/l～0.04mol/l的k2s2o8溶液和浓度为0.05mol/l～0.1mol/l的naoh溶液，将k2s2o8溶液置于恒温55℃～65℃环境中，在搅拌的条件下加入步骤3的产物agcl\mgo复合材料，然后滴加naoh溶液，滴加完后反应30min～75min，反应完成后将分离得到的灰黑色粉末进行清洗，最后在50℃～70℃下干燥1.5h～3h，即得mgo改性ago复合抗菌剂。

14、步骤5的具体过程为：

15、步骤5.1，添加0.5％～3％质量百分比的mgo改性ago复合抗菌剂至e44环氧树脂粉末中，采用球磨机进行球磨后实现充分混合，得到环氧树脂基耐蚀防污损涂料；

16、步骤5.2，利用静电喷涂机将步骤5.1得到的环氧树脂基耐蚀防污损涂料喷涂在q235钢上得到环氧树脂基耐蚀防污损涂层，并对该涂层进行固化，即得。

17、步骤5.2中，静电喷涂工艺参数为：静电高压：65kv～80kv；静电电流：10μa～20μa；粉末料的雾化压力：0.35mpa～0.45mpa；静电喷涂机至q235钢的距离：15cm～25cm。

18、本发明的有益效果是，本发明创新性添加成本低、带有荷正电性可快速吸附细菌和藻类、环境友好的mgo改性ago复合抗菌剂作为填料和防污剂，再与耐蚀环氧树脂粉末复合，优化了mgo改性ago复合抗菌剂在涂层中的分散效果及涂层与金属基体的结合强度，在提高涂层耐蚀性能的同时使涂层具有防生物污损功能，解决现有海洋防污损涂层防生物污损效果不理想、对环境有毒等问题，进一步扩展其应用领域；此外本发明利用静电喷涂法制备耐蚀防生物污损涂层可提高涂层与基体的结合强度，涂层厚度均匀，且该方法操作方便，工艺简单、环保，易于放大生产，生产效率高，制备费用低。因此，制备的基于mgo改性ago复合抗菌剂的环氧树脂基耐蚀防污损涂层在防腐防生物污损领域具有应用前景。

技术特征：

1.基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，其特征在于：所述步骤1中，银氨溶液浓度为0.1mol/l～0.185mol/l。

3.根据权利要求1所述的基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：

4.根据权利要求1所述的基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程为：

5.根据权利要求1所述的基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，其特征在于：所述步骤5的具体过程为：

6.根据权利要求5所述的基于mgo改性ago复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，其特征在于：所述步骤5.2中，静电喷涂工艺参数为：静电高压：65kv～80kv；静电电流：10μa～20μa；粉末料的雾化压力：0.35mpa～0.45mpa；静电喷涂机至q235钢的距离：15cm～25cm。

技术总结
本发明公开了基于MgO改性AgO复合抗菌剂的防污损涂层制备方法，具体包括如下步骤：步骤1，制备含Ag<supgt;+</supgt;的MgO湿粉；步骤2，根据步骤1所得产物制备AgCl\Mg(OH)<subgt;2</subgt;复合材料；步骤3，将步骤2所得产物在马弗炉中加热并保温，得到AgCl\MgO复合材料；步骤4，根据步骤3所得产物制备MgO改性AgO复合抗菌剂；步骤5，将步骤4所得产物添加至E44环氧树脂粉末中，制备环氧树脂基耐蚀防污损涂层。本发明通过将价格低廉、在弱酸和中性环境中具有正电性、杀菌能力强的MgO改性AgO复合抗菌剂引入环氧树脂涂层中，解决了环氧树脂涂层在海洋装备防腐时不能防生物污损及有机防污剂对海洋生物有毒的问题。

技术研发人员：沈文宁,王钰雯,李庚,葛延峰,陈淼鑫,汤玉斐,何雨璇
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24