CN101831232B - 一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料及制备方法 - Google Patents

一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的是一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料及制备方法。是由A、B组分和稀土氯化物组成；A组分中的重量比组成为双酚A型环氧树脂20-32份、鳞片状锌粉10-35份、辅助填料3-5份、第一溶剂15-25份、助剂1-3份；B组分的重量比组成为中性聚酰胺固化剂10-15份、第二溶剂10-20份；稀土氯化物的重量比组成为1-3份。本发明制备的防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料具有很好的抗SRB作用、防生物附着、防腐能力强。

Description

一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种涂料，特别是一种抗菌并防生物附着防腐涂料。本发明还涉及该涂料的制备方法。
背景技术
海洋环境中的船体及金属设备通常会迅速形成一层微生物膜，从而在此基础上附着各种海洋生物，使航速下降、燃料消耗增加(最高达30％)，还会使船壳腐蚀速度加快。由微生物的生命活动而引起或促进材料腐蚀进程的现象统称为微生物腐蚀(MIC)，许多严重的腐蚀均是由微生物腐蚀引起的。硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria，SRB)是微生物腐蚀中最主要的一种厌氧菌，普遍存在于舰船舱底、海水管道、油田管路等污泥、污水环境中。SRB能将SO4 2-还原成H2S，从而加速腐蚀的进行。微生物腐蚀造成巨大的经济损失，越来越受到世界各国的重视，因此这种防污防腐涂料发展的最快，应用也较为广泛。但性能较好使用广泛的有机锡自抛光防污涂料(SPC)虽具有防污和减阻双重功效，可毒性较大，严重影响海生物的生长和繁殖，随着各国人民环保意识的增强，各国先后立法限制有机锡的使用。另一方面，无锡自抛光防污涂料TF-SPC虽以氧化亚铜做防污剂，但如果单独使用铜于防污剂中，对硅藻及其他藻类无效，必须加入辅助毒剂，如异噻唑啉酮、氧化吡啶硫醇的锌、铜络合物等杂环类化合物，已有研究表明：铜加辅助毒剂的毒性几乎等同于有机锡。
稀土在涂料行业中的应用，主要是催干、催化、发光、防沉等，且无毒无害。专利申请人的研究结果表明：一定浓度(微量)以上的稀土盐对硫酸盐还原菌具有很好的抗菌作用。因为稀土具有独特的外层电子结构，其4f、5d轨道电子未填满，在稀土原子形成化合物后，其4f、5d电子仍具有相当的活性，在本专利涉及的涂料体系中稀上元素的4f、5d电子将对防微生物附着起到重要作用。另外，富锌涂料是当前我国重防腐蚀涂料体系中常用的底漆之一。它的防腐蚀作用是在腐蚀环境中腐蚀牺牲锌粉而保护钢铁，涂层还具有自我修复能力。传统粒状锌粉含量很高，通常大于70％，涂层易多孔，引起横向共聚破坏(分层)，并且由于涂层较厚，会使涂层在干燥过程中产生收缩，从而易出现裂纹。裂纹会导致涂层直接剥落，而使防蚀效果明显降低。鳞片状锌粉具有球状粉不可比拟的优点：膜层致密、抗沉降性强、涂层厚度薄，锌粉用量少。《表面技术》2005年2月第1期中刊登的，金晓红、郑添水等的文章“鳞片状锌基环氧富锌重防腐涂料的研制”中，研究了鳞片状锌基环氧富锌底漆的防腐性能，但是并未用稀土元素进行改性；《热固性树脂》2007年7月第4期中刊登的宋加金、刘长维等人的文章，“研究耐腐蚀环氧粉末涂料的改性研究”中，在研究耐腐蚀环氧粉末涂料的改性时曾用到稀土进行改性，其研究中涉及的稀土酚醛改性环氧并不具有抗菌防污效果，并未曾考虑将鳞片状锌与稀土结合来提高防微生物腐蚀和微生物附着性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有很好的抗SRB作用、防生物附着、防腐能力强的防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料。本发明的目的还在于提供一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料是由A、B组分和稀土氯化物组成；A组分中的重量比组成为：双酚A型环氧树脂20-32份、鳞片状锌粉10-35份、辅助填料3-5份、第一溶剂15-25份、助剂1-3份；B组分的重量比组成为：中性聚酰胺固化剂10-15份、第二溶剂10-20份；稀土氯化物的重量比组成为1-3份。
A组分中的辅助填料是比例为1∶1的滑石粉和钛白粉。
A组分中的第一溶剂为正丁醇∶二甲苯＝2∶1的混合物。
B组分中的第二溶剂位正丁醇∶二甲苯＝2∶1的混合物。
所述稀土氯化物是氯化镱或氯化镧。
本发明的防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料的制备方法为：
按照重量比组成为：双酚A型环氧树脂20-32份、鳞片状锌粉10-35份、辅助填料3-5份、第一溶剂15-25份、助剂1-3份的比例将上述物质混合制成A组分。按照重量比组成为：中性聚酰胺固化剂10-15份、第二溶剂10-20份的比例将上述物质混合制成B组分。将重量比组成为1-3份的稀土氯化物加入到A组分中，搅拌均匀后与B组分混合电力搅拌器搅拌30分钟，静置熟化。
所述稀土氯化物再加入到A组分中之前稀，先用少量乙醇溶解。
A组分中的辅助填料是比例为1∶1的滑石粉和钛白粉。
A组分中的第一溶剂为正丁醇∶二甲苯＝2∶1的混合物。
B组分中的第二溶剂为正丁醇∶二甲苯＝2∶1的混合物。
所述稀土氯化物是氯化镱或氯化镧。
通过性能测试，本稀土复合环氧富锌涂料存放稳定性好，两个月不分层，浸入SRB菌液中30天未见涂层剥离、腐蚀和泛白现象。涂层干燥时间＜60分钟，附着力0级。表面干燥时间比溶剂型短，比常用防污涂料要24小时更短。漆膜耐盐水性60天无裂纹、不起泡，耐盐雾性强，七天后无脱落、起跑、生锈和起皮现象。
具体实施方式
下面举例对本发明做更详细地描述：
具体实施方式一的配比为：
A组分中
双酚A型液体环氧树脂           25重量份
鳞片状锌粉                    20重量份
滑石粉                        2重量份
钛白粉                        2重量份
溶剂(正丁醇∶二甲苯＝2∶1)    20重量份
助剂                          2重量份
B组分中
中性聚酰胺固化剂              13重量份
溶剂(正丁醇∶二甲苯＝2∶1)    15重量份
氯化镱                        1重量份
具体实施方式二的配比为：
A组分中
双酚A型液体环氧树脂           25重量份
鳞片状锌粉                    20重量份
滑石粉                        2重量份
钛白粉                        2重量份
溶剂(正丁醇∶二甲苯＝2∶1)    20重量份
助剂                          2重量份
B组分中
中性聚酰胺固化剂              13重量份
溶剂(正丁醇∶二甲苯＝2∶1)    15重量份
氯化镧                        1重量份
上述两具体实施方式的制备方法为：称取一定量的氯化镧、氯化镱，加入到A组分中，搅拌均匀后与B组分混合电力搅拌器搅拌30分钟，静置熟化。稀土添加量为涂料质量的1％。为防止涂料中氯化稀土不均匀，加入前先用少量乙醇溶解。

Claims (3)

1.一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料，是由A、B组分和稀土氯化物组成；其特征是：A组分中的重量比组成为双酚A型环氧树脂20-32份、鳞片状锌粉10-35份、辅助填料3-5份、第一溶剂15-25份、助剂1-3份；B组分的重量比组成为中性聚酰胺固化剂10-15份、第二溶剂10-20份；稀土氯化物的重量比组成为1-3份；A组分中的辅助填料是比例为1∶1的滑石粉和钛白粉；第一溶剂和第二溶剂均为正丁醇∶二甲苯＝2∶1的混合物，所述稀土氯化物是氯化镱或氯化镧。
2.一种防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料的制备方法，其特征是：按照重量比组成为双酚A型环氧树脂20-32份、鳞片状锌粉10-35份、辅助填料3-5份、第一溶剂15-25份、助剂1-3份的比例将上述物质混合制成A组分；按照重量比组成为中性聚酰胺固化剂10-15份、第二溶剂10-20份的比例将上述物质混合制成B组分；将重量比组成为1-3份的稀土氯化物加入到A组分中，搅拌均匀后与B组分混合电力搅拌器搅拌30分钟，静置熟化；A组分中的辅助填料是比例为1∶1的滑石粉和钛白粉；第一溶剂和第二溶剂均为正丁醇∶二甲苯＝2∶1的混合物，所述稀土氯化物是氯化镱或氯化镧。
3.根据权利要求2所述的防微生物附着稀土复合环氧富锌涂料的制备方法，其特征是：所述稀土氯化物再加入到A组分中之前稀，先用少量乙醇溶解。 
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