CN104530876A - 一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法，本发明采用带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物作为涂层成膜剂，利用侧链环状化合物的疏水性降低涂层的吸水率，使涂层保持低吸水率，同时采用低含水量和低水溶物的氧化亚铜和氧化锌作为防污剂，减少粉料吸水后的膨胀，使涂层更致密，降低其膨胀系数，从而实现自抛光防污涂层在淡海水中的长期耐用性；可推广应用于新造、修造的近海船舶及海洋工程设施状等，具有良好的应用前景。

Description

一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种涂料及其制备方法，具体涉及一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法。

【背景技术】

已知的，中国大陆地区的造船厂普遍处于入海口附近的淡水江河水域，而船舶在建造过程中，船舶需在淡水水域中经历较长时间的上层建筑的建造，由于淡水的渗透压远高于海水的渗透压，防污漆在淡水中往往会产生脱落、起泡及开裂的不良现象，导致建造结束后船舶需上坞再涂装修复，不仅影响建造工期，同时还大大增加了建造成本。

针对中国大陆船舶建造的特殊水域问题，国外涂料巨头开展了相关研究，其中日本中涂工业开发采用丙烯酸硅烷聚合物为树脂基料的自抛光防污漆，通过添加疏水性的脂环式化合物降低涂层吸水率，使自抛光防污漆具有耐淡水的适用性；立邦涂料公司和三菱公司联合开发采用乙烯基树脂为树脂基料的防污漆，利用乙烯基树脂的疏水性，降低涂层吸水率，赋予防污漆的淡海水适用性，但是效果都不尽人意。

【发明内容】

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法，本发明采用带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物作为涂层成膜剂，利用侧链环状化合物的疏水性降低涂层的吸水率，使涂层的吸水率保持在低值，同时采用低含水量和低水溶物的氧化亚铜和氧化锌作为防污剂，减少粉料吸水后的膨胀，使涂层更致密，降低其膨胀系数，从而实现自抛光防污涂层在淡海水中的长期耐用性。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其成分按质量百分比包括：

带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物    11～15%；

松香液                              13～30%；                              

氧化亚铜                            33～40%；

氧化锌                              10～15%；

辅助防污剂                          3～7%；

颜料                                0.5～1%；

触变剂                              0.5～1%；

疏水调节剂                          2～4%；

溶剂                                6～8%。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述松香液为以二甲苯为溶剂，将松香配制成60%松香液。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述氧化亚铜为含水量小于0.1%的电解型氧化亚铜或冶炼氧化亚铜中的任意一种。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述氧化锌为含水量和水溶物含量均小于0.15%的一级氧化锌或改性氧化锌。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述辅助防污剂为ECONEA或吡啶硫酮铜或吡啶硫酮锌或三氯苯基马来酰亚胺。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述颜料为炭黑浆、甲苯胺红。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述触变剂为聚酰胺蜡或有机膨润土或气相二氧化硅。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述疏水调节剂为R40氯化石蜡或R70氯化石蜡。

所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，所述溶剂为二甲苯或正丁醇或醋酸乙酯或煤焦油或环己酮或苯乙酮或异丁醇或异丙醇或醋酸甲酯或醋酸异戊酯中的单一溶剂或两种混合溶剂或三种混合溶剂。

一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

一、制备松香液：

首先以二甲苯为溶剂，将松香配制成60%松香液；

二、制备防污涂料：

接上步，按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、33～40%氧化亚铜、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂、6～8%溶剂，按照上述次序加入到分散罐中，球磨15～30h，直至细度达到80μm以下，再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续球磨15～30h，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀；或按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用高速分散机分散1～5h，直至细度达到80μm以下；继续添加33～40%氧化亚铜、6～8%溶剂至分散罐中，高速分散20～60min，直至细度达到80μm以下；再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续分散10～30 min，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀；或按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用篮式砂磨机或卧式砂磨机砂磨分散1～3h，直至细度达到80μm以下；继续添加33～40%氧化亚铜、6～8%溶剂至分散罐中，砂磨分散10～30min，直至细度达到80μm以下；再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续分散10～30min，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明所述的一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法，本发明采用带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物作为涂层成膜剂，利用侧链环状化合物的疏水性降低涂层的吸水率，使涂层的吸水率保持在低值，同时采用低含水量和低水溶物的氧化亚铜和氧化锌作为防污剂，减少粉料吸水后的膨胀，使涂层更致密，降低其膨胀系数，从而实现自抛光防污涂层在淡海水中的长期耐用性，本发明可推广应用于新造、修造的近海船舶及海洋工程设施状等，具有良好的应用前景等。

【具体实施方式】

通过下面的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；

本发明所述的一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其成分按质量百分比包括：

带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物11～15%；松香液 13～30%；                              

氧化亚铜                       33～40%；氧化锌  10～15%；

辅助防污剂                     3～7%；  颜料   0.5～1%；

触变剂                         0.5～1%；疏水调节剂  2～4%；

溶剂                           6～8%。

其中所述松香液为以二甲苯为溶剂，将松香配制成60%松香液；所述氧化亚铜为含水量小于0.1%的电解型氧化亚铜或冶炼氧化亚铜中的任意一种；所述氧化锌为含水量和水溶物含量均小于0.15%的一级氧化锌或改性氧化锌；所述辅助防污剂为ECONEA或吡啶硫酮铜或吡啶硫酮锌或三氯苯基马来酰亚胺；所述颜料为炭黑浆、甲苯胺红；所述触变剂为聚酰胺蜡或有机膨润土或气相二氧化硅；所述疏水调节剂为R40氯化石蜡或R70氯化石蜡；所述溶剂为二甲苯或正丁醇或醋酸乙酯或煤焦油或环己酮或苯乙酮或异丁醇或异丙醇或醋酸甲酯或醋酸异戊酯中的单一溶剂或两种混合溶剂或三种混合溶剂。

本发明所述的一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

一、制备松香液：

首先以二甲苯为溶剂，将松香配制成60%松香液；

二、制备防污涂料：

接上步，以球磨法制备时，按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、33～40%氧化亚铜、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂、6～8%溶剂，按照上述次序加入到分散罐中，球磨15～30h，直至细度达到80μm以下，再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续球磨15～30h，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀；

以高速分散法制备时，按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用高速分散机分散1～5h，直至细度达到80μm以下；继续添加33～40%氧化亚铜、6～8%溶剂至分散罐中，高速分散20～60min，直至细度达到80μm以下；再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续分散10～30 min，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀；

以砂磨分散法制备时，按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用篮式砂磨机或卧式砂磨机砂磨分散1～3h，直至细度达到80μm以下；继续添加33～40%氧化亚铜、6～8%溶剂至分散罐中，砂磨分散10～30min，直至细度达到80μm以下；再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续分散10～30min，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀。

本发明有效的解决防污涂层的淡水浸泡产生易脱落、开裂、起泡等问题，实现防污漆长期耐淡水的要求。

本发明采用三元环有机酸作为侧链接枝，由于侧链三元环额位阻效应，可产生一定疏水作用，降低涂层吸水率；另外采用低含水量及低水溶物含量的防污剂，避免水溶物溶解及吸附水的脱附导致防污剂粉体间的堆积空隙变大，从而避免因淡水渗透压的作用形成涂层应力，保证涂层不产生鼓泡、脱落及开裂等不良现象。

本发明的具体实施例如下：

涂料的组成

本发明采用带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物作为涂层成膜剂，利用侧链环状化合物的疏水性降低涂层的吸水率，使涂层保持低吸水率，同时采用低含水量和低水溶物的氧化亚铜和氧化锌作为防污剂，减少粉料吸水后的膨胀，使涂层更致密，降低其膨胀系数，从而实现自抛光防污涂层在淡海水中的长期耐用性；可推广应用于新造、修造的近海船舶及海洋工程设施状等，具有良好的应用前景。

本发明可应用于近海长期航行的商业船舶，适用于淡水或淡海水交替等水域，解决了等航行阻力，降低能耗成本，具有较高的经济效益。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (10)

1.一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：其成分按质量百分比包括：

带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物    11～15%；

松香液                              13～30%；

氧化亚铜                            33～40%；

氧化锌                              10～15%；

辅助防污剂                          3～7%；

颜料                                0.5～1%；

触变剂                              0.5～1%；

疏水调节剂                          2～4%；

溶剂                                6～8%。

2.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述松香液为以二甲苯为溶剂，将松香配制成60%松香液。

3.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述氧化亚铜为含水量小于0.1%的电解型氧化亚铜或冶炼氧化亚铜中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述氧化锌为含水量和水溶物含量均小于0.15%的一级氧化锌或改性氧化锌。

5.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述辅助防污剂为ECONEA或吡啶硫酮铜或吡啶硫酮锌或三氯苯基马来酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述颜料为炭黑浆、甲苯胺红。

7.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述触变剂为聚酰胺蜡或有机膨润土或气相二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述疏水调节剂为R40氯化石蜡或R70氯化石蜡。

9.根据权利要求1所述的耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料，其特征是：所述溶剂为二甲苯或正丁醇或醋酸乙酯或煤焦油或环己酮或苯乙酮或异丁醇或异丙醇或醋酸甲酯或醋酸异戊酯中的单一溶剂或两种混合溶剂或三种混合溶剂。

10.根据权利要求1～9任一权利要求所述的一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料的一种耐淡海水的丙烯酸锌自抛光防污涂料的制备方法，其特征是：具体包括如下步骤：

一、制备松香液：

首先以二甲苯为溶剂，将松香配制成60%松香液；

二、制备防污涂料：

接上步，按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、33～40%氧化亚铜、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂、6～8%溶剂，按照上述次序加入到分散罐中，球磨15～30h，直至细度达到80μm以下，再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续球磨15～30h，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀；或按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用高速分散机分散1～5h，直至细度达到80μm以下；继续添加33～40%氧化亚铜、6～8%溶剂至分散罐中，高速分散20～60min，直至细度达到80μm以下；再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续分散10～30 min，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀；或按总量比计，称取总量11～15%带侧链环状化合物的丙烯酸锌聚合物、13～30%松香液、10～15%氧化锌、3～7%辅助防污剂、0.5～1%颜料、2～4%疏水调节剂，按照上述次序加入到分散罐中，采用篮式砂磨机或卧式砂磨机砂磨分散1～3h，直至细度达到80μm以下；继续添加33～40%氧化亚铜、6～8%溶剂至分散罐中，砂磨分散10～30min，直至细度达到80μm以下；再将0.5～1%触变剂添加到分散罐，继续分散10～30min，检查触变剂是否分散均匀，若分散均匀，则可过滤出料，反之则继续球磨直至分散均匀。