CN104356921A - 一种船舶表面用粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶表面用粉末涂料，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯75-78份，环氧树脂23-26份，聚三氟氯乙烯8-11份，空心玻璃微珠8-11份，超细碳酸钙14-15份，滑石粉4-5份，有机蒙脱土1-3份，钛酸酯偶联剂KR-TTS1.5-1.8份，固化剂0.2-0.5份，防霉剂0.5-0.8份，颜料20-23份。本发明具有优异的憎水憎油性、防污性和耐腐蚀性，海洋生物难以附着，适于船舶表面的使用环境。

Description

一种船舶表面用粉末涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种船舶表面用粉末涂料。
背景技术
防污涂料，是防止船舶在海洋航行时，海洋生物附着而造成船舶行进受阻，导致污损。防污涂料能保持浸水部位光滑无污物附着。防污涂料可分为：接触型、增剂型、扩散型、自抛型，主要用在海水、淡水中的船舶、海洋结构物、管道等防污工程中，世界各海区的生物有18000多种是附着动物，600多种是附着植物。船底附着海洋生物后，增加阻力，降低航速，燃料耗用量增加，机械的磨损增大。海洋生物的附着还破坏漆膜，加速钢板的腐蚀，不仅增加了船舶的维修保养次数和时间，而且降低了船舶的在航率。对舰艇来说，海洋生物极大地影响航速，若海洋生物附着在声呐罩上，则干扰声呐的侦察性能，削弱了军舰的战斗力。迄今为止，涂覆船舶防污涂料仍然是防止海洋生物附着的最经济而有效的措施，因此，船舶表面需要涂装防污涂料。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种船舶表面用粉末涂料，具有优异的憎水憎油性、防污性和耐腐蚀性，海洋生物难以附着，适于船舶表面的使用环境。
本发明提出的一种船舶表面用粉末涂料，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯75-78份，环氧树脂23-26份，聚三氟氯乙烯8-11份，空心玻璃微珠8-11份，超细碳酸钙14-15份，滑石粉4-5份，有机蒙脱土1-3份，钛酸酯偶联剂KR-TTS 1.5-1.8份，固化剂0.2-0.5份，防霉剂0.5-0.8份，颜料20-23份；
在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以130-150rpm搅拌速度搅拌30-33min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为150-155℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为62-65rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨50-55min后，取出过筛得到550-600目的船舶表面用粉末涂料。
优选地，空心玻璃微珠为700-800目。
优选地，环氧树脂的环氧值为0.1-0.2当量/100克。
优选地，蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂和聚三氟氯乙烯的重量比为76-77：24-25：9-10。
优选地，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯76-77份，环氧树脂24-25份，聚三氟氯乙烯9-10份，空心玻璃微珠9-10份，超细碳酸钙14.3-14.5份，滑石粉4.5-4.8份，有机蒙脱土1.7-2.4份，钛酸酯偶联剂KR-TTS 1.6-1.7份，固化剂0.3-0.4份，防霉剂0.6-0.7份，颜料21-22份。
优选地，在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以135-145rpm搅拌速度搅拌31-32min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为152-154℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为63-64rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨52-53min后，取出过筛得到570-580目的船舶表面用粉末涂料。
本发明还包括任意常规的抗微生物或抗藻类试剂。示例性的常规抗微生物或抗藻类试剂包括3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、二碘甲基对甲苯砜、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲硫基-4-叔丁基氨基-6-环丙基氨基-s-三嗪、2-(4-氰硫基甲硫基)苯并噻唑、2，3，5，6-四氯-4-(甲磺酰基)吡啶、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、四氯异邻苯二甲腈、N-(氟二氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺、N-二氯氟甲硫基-N’，N’-二甲基-N-对甲苯磺酰胺、α-[2-(4-氯苯基)乙基]-α-(1，1-二甲基乙基)-1H-1，2，4-三唑-1-乙醇、N，N-二甲基-N’-苯基-(氟二氯甲硫基)-硫酰胺、(2-硫代吡啶-1-氧)锌、(2-硫代吡啶-1-氧)铜、银化合物及其混合物。
本发明采用蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯作为成膜物质，使本发明表面氟元素富集，由于氟原子电负性大，直径小，且碳-氟键键能为485kJ/mol，远远大于碳-氢键和碳-氧键，也大于硅-氧键和硅-碳键，使本发明具有高结构稳定性，而且氟原子与氢原子相比更易于将碳-氟键屏蔽起来，降低水在本发明表面的张力，提高本发明表面的疏水性，从而提高了本发明的耐沾污性，而且本发明具有低表面能，使海洋生物难以附在船底生存生长，经检测证实，本发明的水接触角增大到99°，呈现明显憎水“荷叶”避水效果；通过限定环氧树脂的环氧值为0.1-0.2当量/100克，使本发明熔融流动性好，固化后硬度高；超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土和空心玻璃微珠作为填充剂，在钛酸酯偶联剂KR-TTS的作用下，与成膜物质接枝，提高本发明成膜后的韧性和耐冲击性，而且滑石粉、有机蒙脱土具有丰富的耐腐蚀官能团，进一步提高本发明的耐腐蚀能力，而当空心玻璃微珠为700-800目，进一步提高本发明的韧性和耐冲击性。综上所述，本发明具有优异的憎水憎油性、防污性和耐腐蚀性，适于船舶表面的使用环境。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明实施例中关于蓖麻油改性水性聚氨酯的制备，具体请参见中国发明专利一种蓖麻油改性封端型水性聚氨酯的制备方法，申请号为201110415549.3，公开日为2012年6月27日，公开号为102516496A。
实施例1
本发明提出的一种船舶表面用粉末涂料，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯75份，环氧树脂26份，聚三氟氯乙烯8份，空心玻璃微珠11份，超细碳酸钙14份，滑石粉5份，有机蒙脱土1份，钛酸酯偶联剂KR-TTS 1.8份，固化剂0.5份，防霉剂0.5份，颜料23份，其中空心玻璃微珠为800目，环氧树脂的环氧值为0.1当量/100克；
在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以145rpm搅拌速度搅拌31min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为154℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为63rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨53min后，取出过筛得到570目的船舶表面用粉末涂料。
实施例2
本发明提出的一种船舶表面用粉末涂料，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯76份，环氧树脂25份，聚三氟氯乙烯9份，空心玻璃微珠10份，超细碳酸钙14.3份，滑石粉4.8份，有机蒙脱土1.7份，钛酸酯偶联剂KR-TTS1.7份，固化剂0.4份，防霉剂0.6份，颜料22份，其中空心玻璃微珠为750目，环氧树脂的环氧值为0.15当量/100克；
在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以130rpm搅拌速度搅拌33min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为150℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为65rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨50min后，取出过筛得到600目的船舶表面用粉末涂料。
实施例3
本发明提出的一种船舶表面用粉末涂料，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯78份，环氧树脂23份，聚三氟氯乙烯11份，空心玻璃微珠8份，超细碳酸钙15份，滑石粉4份，有机蒙脱土3份，钛酸酯偶联剂KR-TTS 1.5份，固化剂0.2份，防霉剂0.8份，颜料20份，其中空心玻璃微珠为780目，环氧树脂的环氧值为0.12当量/100克；
在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以150rpm搅拌速度搅拌30min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为155℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为62rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨55min后，取出过筛得到550目的船舶表面用粉末涂料。
实施例4
本发明提出的一种船舶表面用粉末涂料，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯77份，环氧树脂24份，聚三氟氯乙烯10份，空心玻璃微珠9份，超细碳酸钙14.5份，滑石粉4.5份，有机蒙脱土2.4份，钛酸酯偶联剂KR-TTS1.6份，固化剂0.3份，防霉剂0.7份，颜料21份，其中空心玻璃微珠为700目，环氧树脂的环氧值为0.2当量/100克；
在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以135rpm搅拌速度搅拌32min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为152℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为64rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨52min后，取出过筛得到580目的船舶表面用粉末涂料。
将实施例1-4所制备的船舶表面用粉末涂料，经静电喷涂在船舶表面，在205-210℃的烘烤温度下烘烤20-25min交联固化得到船舶表面防护膜，对船舶表面防护膜进行性能测试，结果如下：
检测项目 实施例1-4平均值 依据标准
附着力 1级 GB/T 9286-1998
硬度 H GB/T 6739-2006
耐冲击(kg·cm) 60 GB/T 1732-1993
柔韧性 1.5 GB/T 1731-1993
耐烟雾性(h) 288 GB/T 1771-1991
透光性(％) 70 GB 2680-1994
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种船舶表面用粉末涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯75-78份，环氧树脂23-26份，聚三氟氯乙烯8-11份，空心玻璃微珠8-11份，超细碳酸钙14-15份，滑石粉4-5份，有机蒙脱土1-3份，钛酸酯偶联剂KR-TTS 1.5-1.8份，固化剂0.2-0.5份，防霉剂0.5-0.8份，颜料20-23份；
在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以130-150rpm搅拌速度搅拌30-33min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为150-155℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为62-65rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨50-55min后，取出过筛得到550-600目的船舶表面用粉末涂料。
2.根据权利要求1所述船舶表面用粉末涂料，其特征在于，空心玻璃微珠为700-800目。
3.根据权利要求1或2所述船舶表面用粉末涂料，其特征在于，环氧树脂的环氧值为0.1-0.2当量/100克。
4.根据权利要求1-3任一项所述船舶表面用粉末涂料，其特征在于，蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂和聚三氟氯乙烯的重量比为76-77：24-25：9-10。
5.根据权利要求1-4任一项所述船舶表面用粉末涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：蓖麻油改性水性聚氨酯76-77份，环氧树脂24-25份，聚三氟氯乙烯9-10份，空心玻璃微珠9-10份，超细碳酸钙14.3-14.5份，滑石粉4.5-4.8份，有机蒙脱土1.7-2.4份，钛酸酯偶联剂KR-TTS 1.6-1.7份，固化剂0.3-0.4份，防霉剂0.6-0.7份，颜料21-22份。
6.根据权利要求1-5任一项所述船舶表面用粉末涂料，其特征在于，在制备过程中，将超细碳酸钙、滑石粉、有机蒙脱土加入搅拌机中混合均匀，再加入钛酸酯偶联剂KR-TTS后，以135-145rpm搅拌速度搅拌31-32min得到表面处理填充剂；将表面处理填充剂、蓖麻油改性水性聚氨酯、环氧树脂、聚三氟氯乙烯、空心玻璃微珠、固化剂、防霉剂和颜料混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出后，冷却得到固体混合物料，熔融挤出的温度为152-154℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为63-64rpm；将固体混合物料加入球磨机中研磨52-53min后，取出过筛得到570-580目的船舶表面用粉末涂料。
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