一种低表面能海洋防污涂料 本发明涉及一种低表面能海洋防污涂料,将其涂敷于船舶底部可防止海洋固着生物的污损。
传统的防污涂料利用其中所含毒剂,以一定速度渗出而使污损生物致死,但大量的毒剂进入海洋,污染了生态环境。因此,研制开发无毒长效防污涂料已成为国际上急需解决的重要课题。以改性室温硫化硅橡胶和其它低表面张力添加剂组成的防污涂料,使海洋生物难以附着达到防污的效果。(CN1097447A,无毒海洋防污涂料,田军,周兆福,徐锦芬)。
本发明的目的在于提供一种低表面能防污涂料,其具有室温固化,与底材粘结好,又防止海洋生物污损的优异性能。
本发明的目的通过如下措施来实现:
本发明系双组份,由基料、氯化石蜡、助剂、固化剂和混合溶剂等调制而成。基料选用改性有机硅树脂,低表面能添加剂为氯化石蜡,助剂为氧化锌等,固化剂为低分子量聚酰胺,本发明配方主要包括(重量百分含量) A组份:改性有机硅22-35%,氯化石蜡5-18%,氧化锌1-5%,其它助剂0.5-1%,有机溶剂46-55%。B组份:聚酰胺0.2-1%,有机溶剂余量。
本发明的助剂由硅油,氟碳表面活性剂等组成。
本发明选用的低分子量聚酰胺的胺值为215±15,分子量为1000-1500。
本发明的有机溶剂为芳香烃、酮类。
本发明所述的改性有机硅的制备方法包括:
a)将8-20%环氧树脂(环氧值0.41-0.47,羟基值0.06,平均分子量300-400)放入配有电动搅拌器的四口烧瓶中,加热升温至110℃,滴加催化剂(0.1-0.5%的二丁基二月桂酸锡)。
b)逐步加入78-90%以羟基封端的聚二甲基硅氧烷保温5小时进行缩合反应制成。
本发明涂料的具体制备过程为:将氯化石蜡、氧化锌混合研磨,然后加入硅油、氟碳表面活性剂与研磨好的固体料球磨。使改性有机硅溶解于有机溶剂中与球磨好的物料充分搅拌,再球磨就成为低表面能无毒海洋防污涂料的A组份。
以低分子量聚酰胺和混合溶剂制成防污涂料的B组份。即成为本发明所述的双组份室温固化低表面能无毒海洋防污涂料。在使用前将A、B两组份混合均匀,即可喷涂或刷涂。
本发明的特点采用改性有机硅基料,双组份,低表面能,室温固化以及对海洋生物无毒害作用。
本发明所述地双组份室温固化低表面能无毒海洋防污涂料。涂敷在有防锈漆的A3钢板上(150×300×1mm),防锈漆干膜厚度为200μm左右。
本发明的涂敷方法是这样实现的:
1、喷涂:在0.25-0.5MPa压力下,使喷枪与物体维持在一个水平距离上,将涂料喷施于防锈漆表面。
2、刷涂:本发明的涂料可用漆刷按涂刷方向先上下后左右的方向进行涂装。
本发明的涂层厚度控制在100μm-150μm,即可得到满意效果。
本发明的涂料喷涂在马口铁板上,涂层的性能特点如下:
1)漆膜干燥时间GB1728-79,室温16℃-25℃,8小时干燥。
2)附着力GB1720-79(划圈法),2级。
3)柔韧性GB1731-79,1mm。
4)硬度(铅笔法),2B。
5)涂层的表面能:涂层与甘油的接触角106.5°,涂层与蒸馏水的接触角为114.5°。涂层表面能计算得:9.68mN·m-1。
6)水中溶解性(30天,20℃):蒸馏水中失重4.8%;人工海水中(盐度3.5%)失重6.7%。
按照表1的配方所制成的双组份室温固化的改性有机硅,氯化石蜡的低表面能无毒海洋防污涂料(百分含量)所涂覆试验样板与对照样板的防污性能测试如下,结果为表2。
1、防污涂层制备后,入水期不超过20天。
2、浅海浸泡试验在厦门海域内,试样距水面0.4-1.5米左右。水速0.5米/秒,水域无污染。
3、浸泡时间:1994年8月-1996年4月。
表1 防污漆实施配方例序号 1 2 3对照样板A组份 改性有机硅 30 25
氯化石蜡 7 12 聚四氟
氧化锌 4 1.5 乙烯板
助剂 0.6 0.6
混合溶剂 51.8 54.4B组份 低分子量聚酰胺 0.6 0.5
混合溶剂 6 6
表2 防污漆防污效果
固着生物 固着生物 防污涂层与固着生物序号
附着面积% 品种和分布 附着牢固程度 1 20% 少量藤壶、藻类、 除藤壶外,
贝类及海鞘 其它海生物 2 30% 少量藤壶、藻类及 轻擦即可脱
较多的贝类、海鞘 去,涂层完 3 70% 少量藤壶、藻类及 好无损
较多的贝类、海鞘