一种耐淡水浸泡性的防污涂料技术领域
本发明涉及防污涂料领域，特别是指一种耐淡水浸泡性的防污涂料。
背景技术
海洋生物在船壳浸没在水中部分上的生长会增加船身重量，增大船壳对水的摩擦
阻力，以致造成燃料消耗增加、航速降低。有研究称：一艘船由于海洋生物附着造成船体的
平均粗糙度每增加10μm，就会导致燃料消耗增加1％左右。为了减少这种危害，人们发明并
使用了各种类型的防污涂料。防污涂料是包含防污剂施涂于船壳控制海洋污损的涂料。防
污剂是以一定速度从防污涂料释放出来，在其浓度范围内杀死海洋微生物的生物杀伤剂。
目前防污涂料主要有溶解型和自抛光型两类。溶解型防污涂料采用大量的松香或
松香等同物作为粘结剂。通过松香或松香等同物在海水中的溶解达到释放防污剂的目的，
从而控制海洋生物污损。中国专利公开号CN101280148，公开日2008年10月8日，发明创造的
名称为长效防污涂料，该申请项目公开了以松香为粘结剂的一种长效防污涂料。EP289481、
EP526441和WO9744401公开了以松香与成膜粘结剂的结合物为基础的体系。松香是一种硬
而脆的树脂，引入大量的松香和松香等同物会产生很大的力学缺陷。松香微溶于海水，溶解
型防污涂料通过松香或松香等同物在海水中的溶解达到释放防污剂的目的。
自抛光型防污涂料主要以丙烯酸金属盐为粘接剂，通过丙烯酸金属盐在海水中水
解达到释放防污剂的目的，从而控制海洋生物污损。自抛光防污涂料也会添加松香或松香
等同物作为粘结剂，用来调节抛光率。基于丙烯酸金属盐为粘接剂的防污涂料其技术可参
见EP0324276B1、EP0204456B1、EP0220965、EP1033392、EP0982324、US6133280、EP0825203和
EP0471204。而且，包含丙烯酸金属盐粘结剂和氯化石蜡增塑剂的组合物参见JP11323208。
以丙烯酸金属盐为粘接剂的自抛光防污涂料通过在海水中离子交换进行水解达到释放防
污剂的目的。
上述两类防污涂料在淡水中均不能水解，反而大量吸水膨胀产生内应力，出现起
泡、开裂和脱落问题。我国不少海洋船舶在淡水中建造，3-6个月的舾装期对防污涂料的耐
淡水性提出了更高的要求。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的防污涂料在淡水中易气泡、开裂、脱落
的缺陷，提供一种耐淡水浸泡性能良好的防污涂料。
本发明采用如下的技术方案：
一种耐淡水浸泡性的防污涂料，主要由如下重量份的组分制备而成：聚乙烯醚聚
合物10-25份、热塑性树脂2-25份、防污剂20-40份、增塑剂1-3份、颜料5-10份、助剂1-3份、
溶剂8-15份，且其中聚乙烯醚聚合物与热塑性树脂的重量配比为1-5：1，该比例决定了防污
涂料的防污性能和耐淡水浸泡性能。当聚乙烯醚聚合物与热塑性树脂重量份比超过上述比
例时，耐淡水浸泡性能会显著下降。当聚乙烯醚聚合物与热塑性树脂重量份比低于上述比
例时，防污性能会显著下降。
所述聚乙烯醚聚合物为防污涂料的成膜物质，其为聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚、
聚乙烯基异丙醚、聚乙烯基异丁醚中的一种，其平均分子量为10000-30000，既保证了漆膜
的机械性能，又能在水中慢慢溶解，到达释放防污剂的目的。
所述热塑性树脂为防污涂料的成膜物质，其为丙烯酸树脂、丙烯酸金属盐树脂、氯
醚树脂、聚丙烯酰胺树脂、环氧酯树脂、氯化橡胶、煤沥青、氯醋树脂、氯乙烯树脂中一种或
两种。
丙烯酸树脂为一种自干型热塑性丙烯酸树脂。固体含量为41-45％，黏度(25℃)为
130-200mPa·s，其平均分子量为10000-30000。
丙烯酸金属盐树脂是为丙烯酸金属酯与可聚合不饱和单体共聚形成，其平均分子
量为10000-40000。
氯醚树脂是氯醚树脂由75％的氯乙烯与25％异丁基乙烯基醚共聚而成。用于上述
发明的氯醚树脂型号为MP35或MP25。
聚丙烯酰胺树脂为一种自干型热塑性树脂，平均分子量为10000-30000，其分子结
构为：
环氧酯树脂是由脂肪酸与双酚A型环氧树脂进行酯化反应制得，其平均分子量为
10000-40000。
本发明采用的氯化橡胶其氯含量为60％-70％，黏度为12-15mPa·s。
本发明采用的煤沥青其固体含量为70％-80％，黏度为10-20mPa·s。
氯醋树脂由氯乙烯、醋酸乙烯和马来酸酐三元聚合而成，平均分子量为10000-
30000，其中氯乙烯占86％，醋酸乙烯占13％，马来酸酐占1％。
氯乙烯树脂是由氯乙烯和乙酸乙烯酯共聚而成，其中氯乙烯占70％-90％。
所述防污剂为铜粉、氧化亚铜、硫氰酸亚铜、无水硫酸铜、碱式碳酸铜、环烷酸铜、
吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、1H-吡咯-3-腈，4-溴-2-(4-氯苯基)-5-三氟甲基、乙撑双二硫代
氨基甲酸锰、乙撑双二硫代氨基甲酸锌、四氯间苯二腈、N-(3，4-二氯苯基)-N，N-二甲基脲、
双-(二甲基硫代氨基甲酸)锌、N-二氯氟甲硫基-N，N-二甲基-N-苯基硫酰二胺、三氯苯基马
来酰亚胺、2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑、2,3,5,6-四氯-4-(甲磺酰)吡啶、吡啶三苯基硼、二
硫化四甲基秋兰姆、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲硫基-4-叔丁基氨基-6-环
丙基氨基-S-三嗪其中的一种或两种。
优选地，所述防污剂为氧化亚铜和2,3,5,6-四氯-4-(甲磺酰)吡啶的组合。
所述增塑剂为氯化石蜡、邻苯二甲酸酯、磷酸酯或己二酸酯中的一种。氯化石蜡可
以为42#氯化石蜡、52#氯化石蜡和70#氯化石蜡中一种；邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸二辛基
酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁基酯等；磷酸酯如磷酸三甲
酚酯、三氯乙烯基二磷酸酯、磷酸三氯乙基酯、磷酸三乙酯等；己二酸酯如己二酸异丁酯、己
二酸辛基酯、己二酸双(2-乙基己基)酯等其中的一种或两种。
所述颜料包括体质颜料如滑石粉、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石粉、轻质碳酸钙、高
岭土、氧化锌、石英粉、长石粉等；着色颜料如二氧化钛、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄、群
青、碳黑、大红粉、甲苯胺红、铬黄、酞菁蓝、酞菁绿等。这些颜料可单独使用，或者多种混合
使用。
所述助剂包括消泡剂及抗沉降剂。
所述消泡剂为有机硅树脂系列消泡剂。上述消泡剂不仅仅具有消泡功能，还能降
低漆膜表面张力，使海生物不容易附着漆膜表面，对防污性能具有促进作用。
所述的抗沉降剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、有机膨润土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡、
硬脂酸铝中的一种或两种。
所述溶剂为200#煤焦溶剂、石油溶剂、二甲苯、甲苯、乙苯、己烷、庚烷、环己烷、乙
醇、丁醇、异丙醇、四氢呋喃、乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二
丁醚、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、环已酮中
的至少一种。
上述一种耐淡水浸泡性的防污涂料，其制备方法如下：将聚乙烯醚聚合物与热塑
性树脂投入到拉缸中，600rpm分散均匀，加入增塑剂、防污剂(氧化亚铜除外)、颜料、助剂和
溶剂进行砂磨，砂磨1h细度小于80μm，此时加入氧化亚铜，1000rpm分散均匀，调节粘度，出
料包装。
本发明的一种耐淡水浸泡良好的防污涂料，其涂层保持了防污性能的同时具有良
好的耐淡水浸泡性能。将此涂层用于船舶大大提高了涂层耐淡水浸泡性能，解决了淡水造
船防污涂料会发生漆膜缺陷的问题。
聚乙烯醚聚合物具有醚支链，使其具有良好的柔韧性，醚键又保证其在各种底材
上良好的附着力。聚乙烯醚聚合物微溶于水，在淡、海水中均能溶解。克服了松香和丙烯酸
金属盐在淡水中不溶导致漆膜缺陷的不足之处。
具体实施方式
实施例一：1#防污涂料(溶解型防污涂料)，如表1所示：
表1
名称
重量
备注
聚乙烯基甲醚
22
氯醚树脂
11
增塑剂
3
42#氯化石蜡
颜料
10
据船舶船底所需颜色而随机选定
防污剂
20
氧化亚铜：吡啶硫酮铜＝5:1
涂料助剂
1
抗沉降剂：消泡剂＝2:1
溶剂
10
二甲苯：200#煤焦溶剂＝3:1
实施例二：2#防污涂料(自抛光型防污涂料)，如表2所示：
表2
实施例三：3#防污涂料(自抛光型防污涂料)，如表3所示：
表3
上述实施例一、实施例二、实施例三的制备方法如下：将聚乙烯醚聚合物与热塑性
树脂投入到拉缸中，600rpm分散均匀，加入增塑剂、防污剂(氧化亚铜除外)、颜料、助剂和溶
剂进行砂磨，砂磨1h细度小于80μm，此时加入氧化亚铜，1000rpm分散均匀，调节粘度，出料
包装。
上述实施例一、实施例二、实施例三的涂料按国家标准GB/T 6822-2007《船底防污
防锈漆体系》进行检测。耐淡水浸泡性按“耐淡水浸泡试验”进行检测，并与一般溶解型防污
涂料做对比，结果如表6、表6.1、表7、表7.1和表8、表8.1所示。
耐淡水浸泡试验方法：
①样板制备
准备75×150mm钢板，表面喷砂处理Sa2.5级。使用空气喷涂施工防锈底漆和连接
漆，配套体系如表4所示：
表4
品种
油漆名称
道数
漆膜厚度(μm)
底漆
环氧底漆
2
250
中间
环氧连接漆
1
50
面漆
防污涂料
3
270
样板室内干燥3天。
②测试方法
对于经过浸泡淡水后的样板，先用肉眼观察，是否有气泡、开裂和脱落现象。如没
有，则用硬质木棒，通过划擦漆膜表面观察漆膜变形、松动直至脱落的难易程度，判定发软
等级是否可接受。
③漆膜软化的评价方法
测试漆膜初始硬度，随后把实验样品浸泡在室温下自来水中，每隔一个月测试一
次漆膜硬度，至少测试6次。测试硬度时，需取出浸泡的样板，静置3-5分钟或用擦拭纸轻轻
拍干漆膜表面的水。
使用手指或木棒在样板表面任意位置斜向下45°按压并划擦，来回2-3次。
通过划痕深浅及被划擦掉落的漆膜多少，进行评价。
在样板不同位置再随机选取1-2个点进行重复测试，以避免样板某些部位由于施
工漆膜厚度控制不理想或其他而影响评价结果。
④评价依据，如表5所示：
表5
等级
评价依据
5
十分坚硬，用木棒推动漆膜无明显阻力
4
比较坚硬，用木棒推动漆膜有阻力
3
发软，用木棒推动碎屑掉落
2
明显发软，用木棒可较轻松推开块状漆膜
1
严重软化，用木棒可轻易拨开连续的漆膜并达到基材
软化评分在3级以下为不合格。
表6 1#防污涂料主要技术指标
表6.1耐淡水浸泡对比效果
1#防污涂料
一般溶解型防污涂料
漆膜完好，软化等级：5
大面积龟裂
本发明的1#防污涂料具有以下特点：
(1)不含国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料。
(2)可用于钢制船舶船底，具有3年的防污期效。
(3)该防污涂料克服了防污涂料在淡水中易气泡、开裂、脱落的缺点。(4)施工方
便，可用高压无气喷涂、刷涂或滚涂等不同方法施工。
表7 2#防污涂料技术指标
表7.1耐淡水浸泡对比效果
2#防污涂料
一般自抛光型防污涂料
漆膜完好，软化等级：4
起泡
本发明的2#防污涂料具有以下特点：
(1)不含国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料。
(2)可用于钢制船舶船底，具有4年的防污期效。
(3)该防污涂料克服了防污涂料在淡水中易气泡、开裂、脱落的缺点。
(4)施工方便，可用高压无气喷涂、刷涂或滚涂等不同方法施工。
表8 3#防污涂料技术指标
表8.1耐淡水浸泡对比效果
2#防污涂料
一般自抛光型防污涂料
漆膜完好，软化等级：4
起泡
本发明的3#防污涂料具有以下特点：
(1)不含国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料。
(2)可用于钢制船舶船底，具有5年的防污期效。
(3)该防污涂料克服了防污涂料在淡水中易气泡、开裂、脱落的缺点。
(4)施工方便，可用高压无气喷涂、刷涂或滚涂等不同方法施工。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此
构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。