CN103805028B - 一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，将环氧树脂、叠氮化环氧树脂和松香一同放入活性稀释剂中进行溶解并倒入高速分散机中与触变剂进行高速分散，再加入防污剂、颜料和填料进行第二次高速分散，最后采用砂磨机或是球磨机研磨至粒度小于100μm时配制出甲组份，将多元胺类固化剂以及辅助防污剂一同倒入高速分散机中进行高速分散配制出乙组份，使用时将甲组份和乙组份进行混合即可配制出无溶剂防污涂料，一次成膜厚度能达300μm以上，附着强度达2.5MPa，防污效果良好，浅海挂板1年无海生物附着，能用于舰艇、码头和海洋工程平台等水下部位破损/失效防污涂层的修复，在一定时期内可防止污损生物的附着，确保装备的安全使用。

Description

一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体地说本发明涉及到一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法。

背景技术

防污涂料的种类很多，如磨蚀型防污涂料、水解型防污涂料、低表面能防污涂料或是仿生防污涂料等，这些防污涂料仅能在空气中施工固化，无法进行水下施工。

中国专利CN101392141A公布了一种应用于海洋设施水下施工固化防腐防污漆，以400左右的低分子量环氧树脂为基料，其添加量为47～76%，涂层附着力仅能达到1MPa，防污期效6个月左右。

中国专利CN102363688A公布了一种可在水下涂装施工的防污涂料，以330～420的低分子量环氧树脂为基料，其添加量为20～50%，涂层附着力可达到2MPa，防污期效仅为6个月。

上述两个专利主要以不超过420的低分子量环氧树脂为基料制备出防污涂料，该防污涂料的附着力较低且防污期效较短。

此外，叠氮化环氧树脂的制备过程已被中国专利201310459246.0公开并用于生产。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，该无溶剂防污涂料使用较大分子量的环氧树脂和叠氮化环氧树脂为基料，在铜类防污剂或是辅助防污剂的配合下，涂层附着力能达2.5MPa，防污期效达1年及1年以上，能用于破损/失效防污涂层的水下现场修复，起到应急防污作用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，该无溶剂防污涂料含有环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或是松香皂、防污剂、触变剂、填料、颜料、活性稀释剂、多元胺类固化剂以及辅助防污剂，其中环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或是松香皂、防污剂、触变剂、填料、颜料以及活性稀释剂配制出无溶剂防污涂料的甲组份，多元胺类固化剂以及辅助防污剂配制出无溶剂防污涂料的乙组份，配制方法中使用到高速分散机、砂磨机或是球磨机，在所述甲组份中：

环氧树脂或是双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂；

叠氮化环氧树脂或是环氧基叠氮化双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂；

松香皂或是松香钙皂、松香锌皂；

防污剂或是氧化亚铜、无水硫酸铜、2,4,6-三氯苯基马来酰亚胺；

触变剂是气相二氧化硅；

填料或是氧化锌、滑石粉；

颜料或是铁红、铁黄、铁黑；

活性稀释剂是丁基缩水甘油醚；

在所述乙组份中：

多元胺类固化剂或是脂肪胺固化剂D0695、改性脂肪胺固化剂ZA-1S、酚醛胺固化剂T31；

辅助防污剂或是吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、代森锌；

本发明的特征是：

先将20～29重量份的环氧树脂、5重量份的叠氮化环氧树脂和1～5重量份的松香或松香皂一同放入9～11重量份的活性稀释剂中进行溶解得到溶解物，之后将所述溶解物倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散时先加入1重量份的触变剂，高速分散15min后再依次加入40～45重量份的防污剂、5～10重量份的颜料和5～10重量份的填料并进行第二次高速分散均匀，第二次高速分散均匀的时间不少于15min并得到分散物，最后采用砂磨机或是球磨机将所述分散物研磨至粒度小于100μm时即可配制出所述甲组份；

将8～12重量份的多元胺类固化剂以及5～6重量份的辅助防污剂一同倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散30min后即可配制出所述乙组份；

使用时取100重量份的所述甲组份和14~18重量份的所述乙组份进行混合均匀即可配制出无溶剂防污涂料。

上述环氧树脂或是双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

上述叠氮化环氧树脂或是环氧基叠氮化双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

上述松香皂或是松香钙皂、松香锌皂中的任一种，或是其两种组合。

上述防污剂或是氧化亚铜、无水硫酸铜、2,4,6-三氯苯基马来酰亚胺中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

上述填料或是氧化锌以及滑石粉中的任一种，或是其两种组合。

上述颜料或是铁红、铁黄以及铁黑中的任一种，或是其任两种的复合色，或是其三种的复合色。

上述多元胺类固化剂或是脂肪胺固化剂D0695、改性脂肪胺固化剂ZA-1S以及酚醛胺固化剂T31中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

上述辅助防污剂或是吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、代森锌中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、本发明的无溶剂防污涂料能进行水下施工固化，一次成膜厚度能达300μm以上，附着强度达2.5MPa，防污效果良好，浅海挂板1年无海生物附着。

2、本发明的无溶剂防污涂料能用于舰艇、码头和海洋工程平台等水下部位破损/失效防污涂层的修复，在一定时期内可防止污损生物的附着，确保装备的安全使用。

具体实施方式

本发明实际上是一种含有双组份的无溶剂防污涂料，双组份中的环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或是松香皂、防污剂、触变剂、填料、颜料以及活性稀释剂构成无溶剂防污涂料的甲组份，双组份中的多元胺类固化剂以及辅助防污剂构成无溶剂防污涂料的乙组份。

环氧树脂或是双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂以及酚醛型环氧树脂的分子量一般在500~1000之间，环氧树脂的分子量较大，无溶剂防污涂料的粘度能达到3000cP，一次成膜厚度可以达到300μm以上，提高了该涂膜的施工性能。

叠氮化环氧树脂或是环氧基叠氮化双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。环氧基叠氮化双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂以及酚醛型环氧树脂的分子量一般也在500~1000之间，同样属于分子量较大的叠氮化环氧树脂，叠氮化环氧树脂能与环氧树脂形成较强的配位作用，使涂层附着力达到2.5MPa以上。

叠氮化环氧树脂的制备过程已被中国专利201310459246.0公开并用于生产，其合成路线见下表：

加入的松香或是松香皂可以溶解于海水中，在防污涂层中形成渗出通道，确保防污剂能长期、稳定、有效地释出，增加防污效果。松香使用天然松香。

松香皂或是松香钙皂、松香锌皂中的任一种，或是其两种组合。

40～45重量份的防污剂主要用于防止动物类海洋污损生物的附着。

触变剂可调节甲组份的流平性，确保涂层厚度均一。

填料在甲组份中主要起调节黏度的作用。

颜料可以根据施工对象来确定具体颜色，如铁红、铁黄或是铁黑，或是它们之间调配出的复合色。

活性稀释剂在甲组份中主要起溶解环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或松香皂的作用，使甲组份中的环氧树脂、叠氮化环氧树脂能与颜填料、防污剂混合均匀。

甲组份中的环氧树脂会与乙组份中的多元胺类固化剂起交联固化反应，因此将多元胺类固化剂与辅助防污剂配制成乙组份。

多元胺类固化剂或是脂肪胺固化剂D0695、改性脂肪胺固化剂ZA-1S以及酚醛胺固化剂T31中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

甲组份和乙组份在施工前再进行混合勾兑，混合勾兑后多元胺类固化剂才能与甲组份中的环氧树脂起交联固化作用，以增强无溶剂防污涂料的附着力。

辅助防污剂主要起防止植物类海洋污损生物的附着。

含有双组份的无溶剂防污涂料不含挥发性有机溶剂，通过活性稀释剂来溶解环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或是松香皂，并调节涂料的粘度，无溶剂防污涂料在水下发生固化反应的过程如下：

通过下表所举的四个实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。

根据上表四个实施例中各甲组份的重量份配比分别将环氧树脂、叠氮化环氧树脂和松香或松香皂一同放入活性稀释剂中进行溶解得到溶解物，之后将所述溶解物倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散时先加入触变剂，高速分散15min后再依次加入防污剂、颜料和填料并进行第二次高速分散均匀，第二次高速分散均匀的时间不少于15min并得到分散物，最后采用砂磨机或是球磨机将所述分散物研磨至粒度小于100μm时即可配制出100重量份的所述甲组份。

根据上表四个实施例中各乙组份的重量份配比分别将多元胺类固化剂以及辅助防污剂一同倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散30min后即可配制出所述乙组份。

具体使用时取100重量份的所述甲组份和14~18重量份的所述乙组份进行混合均匀即可配制出无溶剂防污涂料。

上表四个实施例配制出的四份无溶剂防污涂料经厦门海域浅海挂板浸泡12个月试验，其试验结果如下：

实施例1具有良好防污效果，挂板表面有轻微污损生物，防污评分为92分。

实施例2具有良好的防污效果，挂板表面无任何污损生物，防污评分为100分。

实施例3和实施例4的防污效果不如实施例1和实施例2，建议按实施例2配制无溶剂防污涂料。

上表四个实施例的一次成膜厚度能达300μm以上，附着强度达2.5MPa。

本发明无溶剂防污涂料的最佳配制方法如下：

将23重量份的环氧树脂、5重量份的叠氮化环氧树脂和3重量份的松香一同放入10重量份的丁基缩水甘油醚中进行溶解得到溶解物，之后将所述溶解物倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散时先加入1重量份的气相二氧化硅，高速分散15min后再依次加入36重量份的氧化亚铜、6重量份的无水硫酸铜、8重量份的铁红/铁黄/铁黑和4重量份的氧化锌以及4重量份的滑石粉并进行第二次高速分散均匀，第二次高速分散均匀的时间不少于15min并得到分散物，最后采用砂磨机或是球磨机将所述分散物研磨至粒度小于100μm时即可配制出所述甲组份。

将9重量份的改性脂肪胺固化剂AZ-1S以及3重量份的吡啶硫酮锌和3重量份的吡啶硫酮铜一同倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散30min后即可配制出所述乙组份。

使用时取100重量份的所述甲组份和15重量份的所述乙组份进行混合均匀即可配制出无溶剂防污涂料。

Claims (8)

1.一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，该无溶剂防污涂料含有环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或是松香皂、防污剂、触变剂、填料、颜料、活性稀释剂、多元胺类固化剂以及辅助防污剂，其中环氧树脂、叠氮化环氧树脂、松香或是松香皂、防污剂、触变剂、填料、颜料以及活性稀释剂配制出无溶剂防污涂料的甲组份，多元胺类固化剂以及辅助防污剂配制出无溶剂防污涂料的乙组份，配制方法中使用到高速分散机、砂磨机或是球磨机，在所述甲组份中：

环氧树脂是双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂；

叠氮化环氧树脂是环氧基叠氮化双酚A型环氧树脂；

松香皂是松香钙皂、松香锌皂；

防污剂是氧化亚铜、无水硫酸铜、2,4,6-三氯苯基马来酰亚胺；

触变剂是气相二氧化硅；

填料是氧化锌、滑石粉；

颜料是铁红、铁黄、铁黑；

活性稀释剂是丁基缩水甘油醚；

在所述乙组份中：

多元胺类固化剂是脂肪胺固化剂D0695、酚醛胺固化剂T31；

辅助防污剂是吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、代森锌；

其特征是：

先将20～29重量份的环氧树脂、5重量份的叠氮化环氧树脂和1～5重量份的松香或松香皂一同放入9～11重量份的活性稀释剂中进行溶解得到溶解物，之后将所述溶解物倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散时先加入1重量份的触变剂，高速分散15min后再依次加入40～45重量份的防污剂、5～10重量份的颜料和5～10重量份的填料并进行第二次高速分散均匀，第二次高速分散均匀的时间不少于15min并得到分散物，最后采用砂磨机或是球磨机将所述分散物研磨至粒度小于100μm时即可配制出所述甲组份；

将8～12重量份的多元胺类固化剂以及5～6重量份的辅助防污剂一同倒入高速分散机中进行高速分散，高速分散30min后即可配制出所述乙组份；

使用时取100重量份的所述甲组份和14~18重量份的所述乙组份进行混合均匀即可配制出无溶剂防污涂料。

2.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：环氧树脂是双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

3.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：松香皂是松香钙皂、松香锌皂中的任一种，或是其两种组合。

4.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：防污剂是氧化亚铜、无水硫酸铜、2,4,6-三氯苯基马来酰亚胺中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。

5.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：填料是氧化锌以及滑石粉中的任一种，或是其两种组合。

6.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：颜料是铁红、铁黄以及铁黑中的任一种，或是其任两种的复合色，或是其三种的复合色。

7.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：多元胺类固化剂是脂肪胺固化剂D0695以及酚醛胺固化剂T31中的任一种，或是其两种组合。

8.根据权利要求1所述一种用于水下施工的无溶剂防污涂料配制方法，其特征是：辅助防污剂是吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、代森锌中的任一种，或是其任两种组合，或是其三种组合。