CN102533074B

CN102533074B - 水性渔网防污涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102533074B
Application number: CN201010595058.7A
Authority: CN
Inventors: 陈正涛; 于雪艳; 王科; 余浩杰; 肖玲
Original assignee: Marine Chemical Research Institute Co Ltd
Current assignee: Marine Chemical Research Institute Co Ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: CN102533074A

Abstract

本发明提供了一种水性渔网防污涂料及其制备方法。该防污涂料包括成膜树脂、防污填料、消泡剂、分散剂、防沉剂及水。其制备方法为：先按比例称取各组分，再将消泡剂、分散剂、防沉剂配置为水溶液，之后将与分散剂溶液前处理后的防污填料与防沉剂溶液和部分消泡剂溶液混合研磨、静置12小时后，添加余下的消泡剂溶液混合均匀，最终加水调节粘度。本发明的水性渔网防污涂料低毒、高效、稳定性强、颜色可调、使用方便、性价比高、附着力好、防污性能好，且制备方法简单、易于操作。

Description

水性渔网防污涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防污涂料领域，具体涉及一种水性渔网防污涂料及其制备方法。

背景技术

海洋环境是一个腐蚀、生物污损严重的环境。船舶附着生物后，将明显地增加表面航行摩擦阻力，降低船速，增加燃料消耗，并增加进坞维修次数。而用来养殖的深海网箱被大量的海生物附着后，将使得网孔堵塞、影响网箱内外海水的对流、减少溶解氧的含量和食物的供应，导致养殖的海产品发育不良甚至死亡，严重影响海产品养殖的产量和质量。之前采用人工或者机械敲打去除海生物的工作量大、重复次数多，易损坏网箱，也影响海产品的养殖周期，因此急需一种深海网箱用防污涂料。

二十世纪八十年代化工部海洋涂料研究所研制出了适合渔网用的防污涂料，并且防污期效好，达到六个月以上，其它性能也不错，但是由于其含有有机锡等防污剂被限制使用。目前氯磺化聚乙烯体系的防污涂料也得到很好的应用，但是该防污涂料为溶剂型体系，VOC含量比较高，在生产和使用过程中对大气环境和人员身体的影响很大，同时存在安全隐患。

目前，随着对海洋环境要求的提高，以及环保的需求，防污涂料已转向低VOC含量及水性化方向，研制和使用适用于深海大型网箱的水性防污涂料已成为必然趋势。该类防污涂料要求对海产品无害，对海洋无污染，又能使渔网不附着海生物，防污剂的研究重点转向环保型的防污剂。同时由于养殖的需求，相应网箱的防污要求也由短期向长效的研究方向发展。

而现在市场上的水性渔网防污涂料，基本上还是延续了防污涂料之前的基本路线：防污剂高填性、高活性，这就导致了水性渔网防污涂料的基体树脂——乳液稳定性较差；再加上该类防污涂料的固含高、比重大、易沉底等，也影响了涂料的贮存性能。并且大多采用氧化亚铜、吡啶硫酮铜等作为防污剂，不符合环保的要求；而且水性渔网防污涂料的颜色由于氧化亚铜等的添加，大多数是以红色为基准色、比较的单一。

发明内容

基于以上的问题，本发明的目的在于提供一种解决现有技术中渔网防污涂料防污剂高填性、高活性、乳液体系稳定性差、比重大、毒性大、颜色较深不可调等问题的水性渔网防污涂料。

本发明的另一目的在于提供一种上述水性渔网防污涂料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水性渔网防污涂料，其按重量百分比包括：

成膜树脂 26.4～39.6％

防污填料 6.3～18.4％

消泡剂 3.6～9.2％

分散剂 2.2～7.6％

防沉剂 1.8～8.5％

水 28.8～57.5％

其中，所述成膜树脂为水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸乳液的共混物。

所述的水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸乳液按重量百分比的比例是10∶1～3。

所述防沉剂为有机膨润土、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡或气相二氧化硅中的一种。

所述分散剂为BYK-151、BYK-181、BYK-154、BYK-187中的一种。

所述消泡剂为重量百分比为25.2～45.4％∶54.6～74.8％的聚硅氧烷消泡剂和聚醚改性聚二甲基硅氧烷消泡剂。

所述消泡剂为BYK-019、BYK-024。

所述防污填料为稀土和氧化锌。

所述的稀土和氧化锌按重量百分比的比例为30.2～48.5％∶51.5～69.8％。

所述的稀土是含有元素周期表中镧系以及与镧系密切相关的钪和钇金属的化合物。

一种制备上述水性渔网防污涂料的方法，其包含以下步骤：

(1)根据上述组分重量百分比称量各组分；

(2)配制分散剂溶液

在常温下将分散剂与水按重量百分比26.5～48.5％∶51.5～73.5％混合，充分搅拌均匀；

(3)配制防沉剂溶液

在常温下将防沉剂与水按重量百分比28.6～46.7％∶53.3～71.4％混合，充分搅拌均匀；

(4)配制消泡剂溶液

在常温下将消泡剂与水按重量百分比35.5～52.5％∶47.5～64.5％混合，充分搅拌均匀；

(5)防污填料的前处理

在常温下将防污填料与步骤(2)配置的分散剂溶液加入到砂磨中，进行预分散；

(6)混合

在常温下将步骤(3)配置的防沉剂溶液、步骤(4)配置的消泡剂溶液总重量的25.2～45.4％和步骤(5)配置的防污填料前处理的溶液混合，充分分散，采用砂磨研磨，静置12小时，然后添加成膜树脂和步骤(4)剩余的消泡剂溶液，充分分散均匀，最后添加水调节粘度。

本发明的水性渔网防污涂料采用水性树脂为基料树脂，尤其是采用的水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸乳液，具有良好的柔韧性，更适合于渔网体系(目前渔网大都是由尼龙或聚乙烯材料编织而成，渔网较软、韧性好)，聚氨酯树脂可以与基材之间形成分子间氢键，这样就大大提高了涂料的附着力。用水代替溶剂符合环保要求。选用低毒、高效的防污填料，对乳液的稳定性影响小，且不含污染海洋生态环境的有机锡等，并且防污填料添加量少、密度小，提高了防污涂料的贮存稳定性能。并不含有机挥发物，常温下就可以干燥固化。其与渔网等渔具具有良好的附着力，并可保证8-12个月的防污期效。

由于该涂料的固含量低、比重小，所以只需加入少量的色浆就可以达到调需要的颜色，而且不会影响涂料的其他性能。

成膜树脂的含量应控制在26.4～39.6％之间，低于这一含量则会导致防污涂料的机械性能下降，涂层易产生龟裂、脱落等现象，从而影响涂层的附着和防污性能；而超过这一含量防污性能下降。分散剂和防沉剂过少不能使防污填料在体系中充分分散，也不能保证涂料的贮存性能。而分散剂和防沉剂的量过多则影响涂层的防污性能。防污填料的含量应控制在6.3～18.4％之间，才能与基体树脂更好的混容，具有更合适的渗出率，发挥出更好的防污作用。

本发明的有益效果在于：本发明的水性渔网防污涂料低毒、高效、符合环保要求，稳定性强、颜色可调、使用方便、施工简单、性价比高、附着力好、防污性能好。

本发明的水性渔网防污涂料的制备方法简单、易于操作、完全使用常规设备，性价比高、便于推广。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施例的原料配方和工艺流程如下：

1、称量以下组分(按防污涂料总重量百分比计算)：

水性聚氨酯树脂 29.5％

水性丙烯酸乳液 3.0％

稀土 1.9％

氧化锌 4.4％

BYK-019 1.5％

BYK-024 3.5％

BYK-181 5.2％

有机膨润土 8.5％

水 42.5％

所述的水性聚氨酯树脂购买自拜耳材料科学公司(Bayer MaterialScience)、水性丙烯酸乳液购买自帝斯曼公司(DSM)。

2、配制分散剂溶液

在常温下将称量好的BYK-181与水按重量百分比40.5％∶59.5％混合在一起，然后充分搅拌均匀。

3、配制防沉剂溶液

在常温下将称量好的有机膨润土与水按重量百分比34.0％∶66.0％混合在一起，然后充分搅拌均匀。

4、配制消泡剂溶液

在常温下将称量好的BYK-019和BYK-024分别与水按重量百分比38.4％∶61.6％混合在一起，然后分别充分搅拌均匀。

5、防污填料的前处理

在常温下将称量好的氧化锌和稀土，加入到含有分散剂溶液的砂磨中进行预分散，确保防污填料分散均匀。

6、配制水性渔网防污涂料

在常温下将防沉剂溶液、消泡剂BYK-019溶液和防污填料前处理的溶液混合，充分分散，采用砂磨研磨，静置12h，添加称量好的水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸乳液、消泡剂BYK-024溶液充分分散均匀，最后添加剩余的水调节粘度，即制成水性渔网防污涂料。

实施例2

制备工艺同实施例1，原料配方如下：

1、原料(按防污涂料总重量百分比计算)：

水性聚氨酯树脂 22.0％

水性丙烯酸乳液 4.4％

稀土 4.0％

氧化锌 4.3％

BYK-019 3.5％

BYK-024 4.2％

BYK-151 7.2％

聚酰胺蜡 7.5％

水 42.9％

实施例3

制备工艺同实施例1，原料配方如下：

1、称量以下组分(按防污涂料总重量百分比计算)：

水性聚氨酯树脂 30.5％

水性丙烯酸乳液 9.1％

稀土 6.0％

氧化锌 10.2％

BYK-019 2.0％

BYK-024 5.1％

BYK-187 3.9％

有机膨润土 4.4％

水 28.8％

实施例4

制备工艺同实施例1，原料配方如下：

1、称量以下组分(按防污涂料总重量百分比计算)：

水性聚氨酯树脂 26.0％

水性丙烯酸乳液 4.6％

稀土 6.0％

氧化锌 8.5％

BYK-019 4.0％

BYK-024 5.2％

BYK-154 7.6％

聚乙烯蜡 1.8％

水 36.3％

实施例5

制备工艺同实施例1，原料配方如下：

1、称量以下组分(按防污涂料总重量百分比计算)：

水性聚氨酯树脂 25.5％

水性丙烯酸乳液 3.3％

稀土 4.1％

氧化锌 5.5％

BYK-019 1.2％

BYK-024 2.4％

BYK-181 2.2％

气相二氧化硅 5.5％

水 50.3％

以上各实施例中制备得到的本发明的防污涂料的颜色可根据需要，添加适量的色浆即可调出。因为该涂料的固含量低、比重小，所以只需少量的色浆就可以达到需要的颜色，而且不会影响涂料的其他性能。

本发明的水性渔网防污涂料采用浸涂施工，进行常规性能测试。具体采用以下方法及评价标准对附着力进行测试评价：

①附着力：将涂有防污涂料并完全干燥的渔网来回对折25次，肉眼观察渔网：网线上涂层无脱落，无裂纹，则认为附着力为1级，涂膜轻微裂纹，无脱落，则认为附着力为2级，涂层少量脱落，则认为附着力为3级，涂层裂纹、脱落明显，则认为附着力为4级。

②防污期效：实海挂网后，考察防污性能。海生物附着面积小于10％，认为防污涂料有效果。

③贮存稳定性：60℃下放置15天，涂料不结块，沉淀后搅拌均匀、不返粗。

本发明的防污涂料各实施例的应用测试结果如下：

序号	附着力/级	贮存稳定性	防污期效/月
				实施例1	1级	通过	8
实施例2	1级	通过	12
				实施例3	1级	通过	12
实施例4	1级	通过	12
				实施例5	1级	通过	10

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种水性渔网防污涂料，其由按重量百分比如下的组分组成：

所述成膜树脂为水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸乳液的混合物，二者重量比例是10:1～3；所述消泡剂为重量百分比为25.2～45.4%∶54.6～74.8%的聚硅氧烷消泡剂和聚醚改性聚二甲基硅氧烷消泡剂；所述防污填料为重量百分比为30.2～48.5%∶51.5～69.8%的稀土和氧化锌。

2.根据权利要求1所述的水性渔网防污涂料，其特征在于：所述防沉剂为有机膨润土、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡或气相二氧化硅中的一种。

3.根据权利要求1所述的水性渔网防污涂料，其特征在于：所述的稀土是含有元素周期表中镧系或与镧系密切相关的钪和钇金属的化合物。

4.根据权利要求1所述的水性渔网防污涂料，其特征在于：在配方中加入少量的色浆调配颜色。

5.一种制备如权利要求1所述的水性渔网防污涂料的方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）根据权利要求1所述的组分重量百分比称量各组分；

（2）配制分散剂溶液

在常温下将分散剂与水按重量百分比26.5～48.5%∶51.5～73.5%混合，充分搅拌均匀；

（3）配制防沉剂溶液

在常温下将防沉剂与水按重量百分比28.6～46.7%∶53.3～71.4%混合，充分搅拌均匀；

（4）配制消泡剂溶液

在常温下将消泡剂与水按重量百分比35.5～52.5%∶47.5～64.5%混合，充分搅拌均匀；

（5）防污填料的前处理

在常温下将防污填料与步骤（2）配置的分散剂溶液加入到砂磨中，进行预分散；

（6）混合

在常温下将步骤（3）配置的防沉剂溶液、步骤（4）配置的消泡剂溶液总重量的25.2～45.4%和步骤（5）配置的防污填料前处理的溶液混合，充分分散，采用砂磨研磨，静止12小时，然后添加成膜树脂和步骤（4）配置的余下的消泡剂溶液，充分分散均匀，最后添加水调节粘度。