CN103351739B - 防污防腐涂料组合物以及其在船舶或水中构造物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防污防腐涂料组合物由组份A和组份B组成，其中组份A和组份B的质量比为5：1；其中，组份A由脲基硅烷、聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、液体石蜡、甲基异丁酮、碳酸甲酯和余量的乙醇；组份B由聚酰胺、咪唑硅烷、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡组成。本发明所述的防污防腐涂料组合物不仅无毒、不污染环境、抗海洋生物附着和耐海水腐蚀性能好的优点，而且所述的涂料组合物在钢铁、木材和水泥等基底上均具有很好的附着力，可直接用作底层涂料。

Description

防污防腐涂料组合物以及其在船舶或水中构造物中的应用

技术领域

本发明属于船舶以及海水中构造物防污防腐的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种防污防腐涂料组合物以及其在船舶或水中构造物中的应用。

背景技术

海中生物附着在海中构造物、船舶等的与水接触的部分上，进行生长，则会产生各种破坏。为此需要在船舶或者水中构造物的基材表面涂覆防污防腐涂膜，防止海中生物附着的技术。为了解决海中生物附着的问题，现有技术中提供了一种低表面能防污涂料，所述的涂料主要用于海洋船舶和海中设施的表面防腐蚀处理，所述的涂料具有无毒、不污染环境、抗细菌和抗海洋生物附着的特点。所述的涂料包括粘结料、硅烷偶联剂、含氟化合物、无机填料和溶剂组成。所述的涂料制备得到的涂层表面光滑，有很低的表面能，不易积污垢。但是，该涂膜与基体材料的粘结性不良，尤其是在接触水的部分的耐久性存在问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种防污防腐涂料组合物。本发明所述的防污防腐涂料组合物不仅无毒、不污染环境、抗海洋生物附着和耐海水腐蚀性能好的优点，而且所述的涂料组合物在钢铁、木材和水泥等基底上均具有很好的附着力，可直接用作底层涂料。

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的第一方面涉及一种防污防腐涂料组合物。

本发明所述的防污防腐涂料组合物，由组份A和组份B组成，其中组份A和组份B的质量比为5：1；其中，组份A由22-30wt%的脲基硅烷、12-18wt%的聚四氟乙烯、3-5wt%的尿醛树脂乳液、5-8wt%的氧化锌、5-8wt%的甲基丙烯酸树脂、1-2wt%的液体石蜡、3-5wt%的甲基异丁酮、5-10wt%的碳酸甲酯和余量的乙醇；组份B由20-35wt%的聚酰胺、50-70wt%的咪唑硅烷、5-10wt%的正硅酸乙酯和0.5-2.5wt%的二丁基二月桂酸锡组成。

其中，所述脲基硅烷为至少一种选自以下的物质：γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基二甲氧基乙氧基硅烷、γ-脲基丙基甲氧基二乙氧基硅烷、γ-脲基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基甲基二乙氧基硅烷、其水解产物、其部分和/或基本上完全的缩合物以及上述物质的组合。

本发明的第二方面还涉及一种防污防腐涂膜，其特征在于由上述防污防腐涂料组合物形成。

其中，（1）将聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、甲基异丁酮、碳酸甲酯和乙醇在球磨机中研磨0.5-1h；（2）将液体石蜡和脲基硅烷混合均匀；（3）将步骤（1）和步骤（2）所配物料充分混合得到组份A；（4）将聚酰胺、咪唑硅烷、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡混合均匀得到组份B；将组份A和组份B混合均匀静置0.5-1h后涂覆得到防污防腐涂膜。

其中，所述防污防腐涂膜通过手工喷涂、静电喷涂或刷涂涂覆得到。

本发明的第三方面还涉及一种船舶或海水中构造物，其特征在于涂覆有上述防污防腐涂膜。

其中，所述防污防腐涂膜涂覆在船舶吃水线以下的侧板和底板上，并且所述侧板和底板由钢材制成。

其中，所述防污防腐涂膜涂覆在水中构造物表面，所述水中构造物由钢材、水泥或木材制成。

本发明的技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

（1）本发明所述的防污防腐涂料组合物与钢材、木材和水泥基底均具有优异的粘结性能，因而无需打底或者底漆层即可与基底形成良好的粘结。

（2）本发明所述的防污防腐涂料组合物不含苯系和甲醛等挥发物质，对环境友好，而且对施工的操作人员身体基本无危害，因而无需采取特别防护措施既可进行常规的涂覆。

（3）本发明所述的防污防腐涂料组合物形成的涂膜耐久性好，而且同时兼有防污和优异的腐蚀防护性能；不仅能够作为船舶涂料使用，而且还可以用于海水中构造物的防污和防腐，例如港湾设施、海底管路、航路浮标等在海水中设置的构造物被海水浸没的表面使用。

具体实施方式

以下，将根据具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，然而本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种防污防腐涂料组合物，由组份A和组份B组成，其中组份A和组份B的质量比为5：1；其中，组份A由22wt%的γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、18wt%的聚四氟乙烯、3wt%的尿醛树脂乳液、5wt%的氧化锌、8wt%的甲基丙烯酸树脂、2wt%的液体石蜡、5wt%的甲基异丁酮、8wt%的碳酸甲酯和余量的乙醇；组份B由35wt%的聚酰胺、55wt%的N-三甲基硅烷咪唑、8wt%的正硅酸乙酯和2wt%的二丁基二月桂酸锡组成。

所述涂料的制备方法如下：

（1）将聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、甲基异丁酮、碳酸甲酯和乙醇在球磨机中研磨0.5-1h；（2）将液体石蜡和脲基硅烷混合均匀；（3）将步骤（1）和步骤（2）所配物料充分混合得到组份A；（4）将聚酰胺、N-三甲基硅烷咪唑（即咪唑硅烷，CAS18156-74-6）、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡混合均匀得到组份B；将组份A和组份B混合均匀静置0.5-1h。然后，将防污防腐涂料组合物通过空气喷涂方法涂覆到喷砂的钢板（200mm×200mm×3.2mm）上，并使膜厚为约300μm(干燥膜厚)，然后在室温下放置5-7天（空气湿度不高于65%）。

实施例2-5以及比较例1-3

按照表1的组成和配比，与实施例1相同的操作，得到实施例2-5以及比较例1-3所述的防污防腐涂膜。

评价方法

将实施例1-5以及比较例1-3形成的带有防污防腐涂膜的钢板放置在竹制笼中，浸渍在水深为1m的海水中，放置6个月以及12个月，评价其防污性、耐蚀性以及粘合性。评价结果如表2所示。

防污性

肉眼观察是否有肉眼可见的海洋生物附着。Y：没有附着，F：有附着。

防腐性

肉眼观察浸渍6个月、12个月后的带有防污防腐涂膜的钢板表面有无起泡出现。

Y：没有异常，F：出现起泡。

粘结性

在浸渍6个月、12个月后的涂膜表面，用刀具划格切割至钢板基体，肉眼观察剥离状态，判断涂膜与基体的粘合性。

Y：良好，N：一般，F：差。

表1

表2

对于本领域的普通技术人员而言，应当理解可以在不脱离本发明公开的范围以内，可以采用等同替换或等效变换形式实施上述实施例。本发明的保护范围并不限于具体实施方式部分的具体实施例，只要没有脱离发明实质的实施方式，均应理解为落在了本发明要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防污防腐涂料组合物，其特征在于：由组份A和组份B组成，组份A和组份B的质量比为5：1；其中组份A由22-30wt%的脲基硅烷、12-18wt%的聚四氟乙烯、3-5wt%的尿醛树脂乳液、5-8wt%的氧化锌、5-8wt%的甲基丙烯酸树脂、1-2wt%的液体石蜡、3-5wt%的甲基异丁酮、5-10wt%的碳酸甲酯和余量的乙醇组成；组份B由20-35wt%的聚酰胺、50-70wt%的咪唑硅烷、5-10wt%的正硅酸乙酯和0.5-2.5wt%的二丁基二月桂酸锡组成；且组分B中聚酰胺、咪唑硅烷、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡的含量总和为100wt%。

2.根据权利要求1所述的防污防腐涂料组合物，其特征在于：所述脲基硅烷为至少一种选自以下的物质：γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基二甲氧基乙氧基硅烷、γ-脲基丙基甲氧基二乙氧基硅烷、γ-脲基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基甲基二乙氧基硅烷、其水解产物、其部分和/或基本上完全的缩合物以及上述物质的组合。

3.一种防污防腐涂膜，其特征在于由权利要求1或2所述的防污防腐涂料组合物形成。

4.根据权利要求3所述的防污防腐涂膜，其特征在于涂膜工艺如下：（1）将聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、甲基异丁酮、碳酸甲酯和乙醇在球磨机中研磨0.5-1h；（2）将液体石蜡和脲基硅烷混合均匀；（3）将步骤（1）和步骤（2）所配物料充分混合得到组份A；（4）将聚酰胺、咪唑硅烷、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡混合均匀得到组份B；将组份A和组份B混合均匀静置0.5-1h后涂覆得到防污防腐涂膜。

5.根据权利要求4所述的防污防腐涂膜，其特征在于所述防污防腐涂膜通过手工喷涂、静电喷涂或刷涂涂覆得到。

6.一种船舶或海水中构造物，其特征在于涂覆有权利要求3所述的防污防腐涂膜。

7.根据权利要求6所述的船舶或海水中构造物，其特征在于所述防污防腐涂膜涂覆在船舶吃水线以下的侧板和底板上，并且所述侧板和底板由钢材制成。

8.根据权利要求6所述的船舶或海水中构造物，其特征在于所述防污防腐涂膜涂覆在水中构造物表面，所述水中构造物由钢材、水泥或木材制成。