CN103788812A - 一种纳米海洋防污涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了纳米海洋防污涂料，由下列原料组成：环氧酚醛树脂、二氧化钛、纳米生物防污剂、填料、醋酸、三硬脂酸甘油酯。本发明纳米级生物防污剂中的辣椒素对于海洋生物具有很好的趋避效果，单宁酸对藤壶具有抑制附着作用、对甲壳虫亦具有麻痹作用，生姜酚的防止贻贝附着能力非常强，P-肉桂酸硫酸酯对海洋细菌和藤壶具有很强的抑制附着作用，龙虾肌碱可以防止海洋底栖硅藻和藤壶的附着；双萜烯甲酰胺具有抑制藤壶和贝类幼虫的作用。本发明所述的涂料包含纳米级的纯天然的生物防污剂，对海洋生物具有趋避作用，破坏海洋生物的附着能力从而达到防治污染的目的，对海洋环境不造成任何毒害影响，对海洋生物没有任何伤害作用，涂料纯天然无公害。

Description

一种纳米海洋防污涂料

技术领域

本发明涉及一种防污涂料，具体涉及一种纳米海洋防污涂料，属于涂料技术领域。

背景技术

在海洋环境中，当一个物体浸入海水中之后，其表面首先发生微型污损，即细菌等微型生物附着到物体表面上，并在其上进行生长、繁殖；随后，大型藻类的孢子及海洋无脊椎动物如藤壶、贻贝和海鞘的幼体附着到物体表面上，该过程被称为大型污损。这些海洋污损生物附着在海中人工设施表面，会加大船舶航行阻力、堵塞管道和养殖网具、影响声学仪器及其他海上设备的正常使用、增加海洋石油和天然气开采平台的累赘、加速金属腐蚀等严重危害，导致海洋军事活动、海洋运输、工业和水产养殖生产的巨大损失。  

迄今为止，解决海洋生物污损最经济、有效和常用的方法是在海中设备表面涂刷含海洋防污剂的涂料，其主要作用是通过涂料中的关键组分——海洋防污剂的渗出、扩散或水解等方式逐步释放出防污剂，达到防止海洋污损生物附着在海中人工设施表面的目的。目前的海洋防污剂种类大部分含重金属，具较强毒性，污染海洋生态环境。如有机锡化合物曾被作为海洋防污剂广泛使用，但因其剧毒而被立法禁止在船舶上应用。氧化亚铜虽然是目前市场上主要的海洋防污剂，但其大量使用也会严重破坏海洋生态平衡，甚至可通过食物链的传递危及人类健康。尽管涂料工作者坚持不懈地努力以应对新的挑战，但是涂料性能的改进速度却远远落后于社会发展的需求。涂料与涂膜存在的一些通病例如：涂膜与底材脱离、剥落，早期起泡、锈蚀损坏、化学介质渗漏，粉化、褪色、失光，易划伤磨耗、易损坏霉和菌滋生、沾污等；不仅如此，在长期使用中还会将重金属等有毒物质逸散入水体，更会对海洋生物和生态系统构成很大的威胁。因此结合纳米材料的特殊功能，在涂料工业需要环保的前提下，长效无毒含有某些纳米尺寸组分的防污涂料及纳米量级的防污涂料将会成为海洋防污涂料的主要研制方向。

虽然目前纳米海洋防污涂料已经开始了研究，如CN102399486A公开了一种纳米海洋防污涂料，其中含有纳米复合材料借以达到防治海洋污染的目的，但是，此纳米复合材料主要是以纳米级的银、锌、钛等金属构成的，在海洋环境中不可避免的会造成残留或富集，环保型有待进一步的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种纳米海洋防污涂料，以纳米级的天然活性物质作为防污剂防止和抑制海洋材料被污染，强有效的抑制海洋生物附着并且不会对海洋水质环境和海洋生物造成任何危害。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种纳米海洋防污涂料，由下列原料组成：环氧酚醛树脂、二氧化钛、纳米生物防污剂、填料、醋酸、三硬脂酸甘油酯。

优选的，所述的原料重量配比为：环氧酚醛树脂25-40份、二氧化钛0.5-1份、纳米生物防污剂1-10份 、填料20-45份、醋酸13-20份、三硬脂酸甘油酯0.05-1份。

优选的，所述的纳米复合材料由纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱组成。

优选的，所述的纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量比为1-5:1-3:3-7:4-8:1-3:1-5。

优选的，所述的填料为二氧化硅粉末、石英粉、钛白粉以任意比例配比成的混合物。

本发明所述的辣椒素对于海洋生物具有很好的趋避效果，但对海洋生物本身不形成伤害；单宁酸对藤壶具有有效的抑制附着作用，对甲壳虫亦具有麻痹作用；生姜酚的防止贻贝附着能力非常强，比硫酸铜高3倍且对贻贝没有伤害；P-肉桂酸硫酸酯对海洋细菌和藤壶具有很强的抑制附着作用；龙虾肌碱可以防止海洋底栖硅藻和藤壶的附着；双萜烯甲酰胺具有抑制藤壶和贝类幼虫的作用。本发明所述的涂料包含纳米级的纯天然的生物防污剂，对海洋生物具有趋避作用，破坏海洋生物的附着能力从而达到防治污染的目的，对海洋环境不造成任何毒害影响，对海洋生物没有任何伤害作用，涂料纯天然无公害。

具体实施方式

实施例1：

一种纳米海洋防污涂料，由下列重量份的原料组成：环氧酚醛树脂25份、二氧化钛0.5份、纳米生物防污剂1.08份 、二氧化硅粉末10份、石英粉5份、钛白粉5份、醋酸13份、三硬脂酸甘油酯0.05份。

所述的生物防污剂中纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量份分别为：0.09份、0.09份、0.36份、0.36份、0.09份、0.09份。

实施例2：

一种纳米海洋防污涂料，由下列重量份的原料组成：环氧酚醛树脂40份、二氧化钛1份、纳米生物防污剂9份 、二氧化硅粉末15份、石英粉20份、钛白粉10份、醋酸20份、三硬脂酸甘油酯1份。

所述的生物防污剂中纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量份分别为：1.5份、0.9份、2.1份、2.1份、0.9份、1.5份。

实施例3：

一种纳米海洋防污涂料，由下列重量份的原料组成：环氧酚醛树脂29份、二氧化钛0.65份、纳米生物防污剂7.2份 、二氧化硅粉末10份、石英粉10份、钛白粉10份、醋酸15份、三硬脂酸甘油酯0.4份。

所述的生物防污剂中纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量份分别为：0.8份、0.8份、2份、2份、0.8份、0.8份。

实施例4：

一种纳米海洋防污涂料，由下列重量份的原料组成：环氧酚醛树脂33份、二氧化钛0.82份、纳米生物防污剂7.8份 、二氧化硅粉末10份、石英粉15份、钛白粉8份、醋酸16份、三硬脂酸甘油酯0.6份。

所述的生物防污剂中纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量份分别为：0.7份、0.7份、2.1份、2.8份、0.7份、0.7份。

实施例5：

一种纳米海洋防污涂料，由下列重量份的原料组成：环氧酚醛树脂36份、二氧化钛0.8份、纳米生物防污剂7份 、二氧化硅粉末10份、石英粉15份、钛白粉15份、醋酸18份、三硬脂酸甘油酯0.7份。

所述的生物防污剂中纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量份分别为：1份、1份、1.5份、2.5份、1份、1份。

参照国家标准《防污漆样板浅海浸泡试验方法》(GB/T 5370-2007)，检验本发明实施例在青岛太平角海区的防污效能。海区挂板试验结果所示 ( 参见表 1)，在天然海区挂板12个月后，实施例表面的生物污损显著低于空白对照样板和市售漆涂层板，表明生物防污剂具良好的防污效果。

表1 防污漆样板浅海浸泡试验结果

上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纳米海洋防污涂料，其特征在于，由下列原料组成：环氧酚醛树脂、二氧化钛、纳米生物防污剂、填料、醋酸、三硬脂酸甘油酯。

2.根据权利要求1所述的纳米海洋涂料，其特征在于，所述的原料重量配比为：环氧酚醛树脂25-40份、二氧化钛0.5-1份、纳米生物防污剂1-10份 、填料20-45份、醋酸13-20份、三硬脂酸甘油酯0.05-1份。

3.根据权利要求1所述的纳米海洋涂料，其特征在于，所述的纳米复合材料由纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱组成。

4.根据权利要求1或权利要求3所述的纳米海洋涂料，其特征在于，所述的纳米辣椒素、纳米生姜酚、纳米单宁酸、纳米P-肉桂酸硫酸酯、纳米双萜烯甲酰胺、纳米龙虾肌碱的重量比为1-5:1-3:3-7:4-8:1-3:1-5。

5.根据权利要求1所述的纳米海洋防污涂料，其特征在于，所述的填料为二氧化硅粉末、石英粉、钛白粉以任意比例配比成的混合物。