CN104559623A - 一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其原料按重量份包括：ABS树脂45-48份，聚氯乙烯11-14份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球35-38份，滑石粉2-3份，煅烧高岭土2-3份，硫酸钡1-2份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.2-1.5份，增韧剂3.3-3.6份，消泡剂0.3-0.8份，防霉剂0.1-0.3份，固化剂2.2-2.5份，平流剂1.1-1.4份，溶剂58-62份。

Description

一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料
技术领域
本发明涉及防污涂料技术领域，尤其涉及一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料。
背景技术
地球表面的4/5为海洋所覆盖，海洋经济和海洋产业对人类社会的发展进步起到了举足轻重的地位，船舶则是海洋经济和海洋产业的重要支柱。船舶在海洋中航行时，需要面对十分严酷外界环境，涂料作为船舶的“第一道防线”需要具备的性能越来越强。目前，海洋环境特别是近海环境中，污染物的浓度含量相对较高，其中又有有机污染物居多，这就要求船舶表面的涂料既具备高附着力以避免其从船舶表面脱落，又具备耐腐蚀、防污效果优异的特点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，附着力、耐腐蚀性能优异且具备极佳的防污效果。
本发明提出的一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其原料按重量份包括：ABS树脂45-48份，聚氯乙烯11-14份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球35-38份，滑石粉2-3份，煅烧高岭土2-3份，硫酸钡1-2份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.2-1.5份，增韧剂3.3-3.6份，消泡剂0.3-0.8份，防霉剂0.1-0.3份，固化剂2.2-2.5份，平流剂1.1-1.4份，溶剂58-62份；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，将氯化铁、纳米二氧化钛、钛酸四正丁酯、硼氢化钠、聚乙二醇、去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温并保温后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、聚甲基丙烯酸钠、去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温，继续加入苯乙烯、二乙烯基苯、过硫酸钾，升温并保温，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
优选地，ABS树脂中，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的重量比为20-25:30-35:45-50。
优选地，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比1-3:2-5混合制成。
优选地，ABS树脂、聚氯乙烯、改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球的重量比为46-47：12-13：36-37。
优选地，其原料按重量份包括：ABS树脂46-47份，聚氯乙烯12-13份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球36-37份，滑石粉2.2-2.5份，煅烧高岭土2.5-2.8份，硫酸钡1.2-1.5份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.3-1.4份，增韧剂3.4-3.5份，消泡剂0.5-0.6份，防霉剂0.15-0.2份，固化剂2.3-2.4份，平流剂1.2-1.3份，溶剂59-61份。
优选地，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.2-1.5份氯化铁、0.8-1.2份纳米二氧化钛、0.4-0.7份钛酸四正丁酯、0.5-0.8份硼氢化钠、9-11份聚乙二醇、25-30份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至125-130℃并保温9-11h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.3-0.6份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.4-0.7份聚甲基丙烯酸钠、130-160份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至50-55℃，继续加入16-20份苯乙烯、5-8份二乙烯基苯、0.4-0.8份过硫酸钾，升温至85-88℃并保温2.5-3.5h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
优选地，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.3-1.4份氯化铁、0.9-1.1份纳米二氧化钛、0.5-0.6份钛酸四正丁酯、0.6-0.7份硼氢化钠、9.5-10份聚乙二醇、26-28份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至126-128℃并保温9.5-10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.4-0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.5-0.6份聚甲基丙烯酸钠、140-150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至52-54℃，继续加入18-19份苯乙烯、6-7份二乙烯基苯、0.5-0.6份过硫酸钾，升温至86-87℃并保温2.8-3.2h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
本发明以ABS树脂、聚氯乙烯、改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球配合作为成膜物质，使本发明具备良好的流平性、成膜特性和高附着力，优异的耐腐蚀、防污性能；其中，以重量比为20-25:30-35:50-55丙烯腈、丁二烯、苯乙烯构成的ABS树脂具有优异的耐候性、耐盐雾性、附着力和良好的机械性能，同时能够能够和金属界面相容，大大提高了本发明的附着力；而而铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球中包含的铁和二氧化钛具有极佳的防污性能，制备过程中，纳米铁以硼氢化钠为还原剂进行改性，大大提高了本发明中纳米铁的稳定性和还原转化污染物的能力，同时添加的纳米二氧化钛能够在钛酸四正丁酯的作用下，均匀、稳定地分散在本发明中，作为光催化剂分解有机污染物，进一步加强了本发明的防污能力；而聚乙二醇作为分散剂的加入，一方面提高了纳米铁的分散性和稳定性，另一方面大幅降低了纳米铁与分散界面张力，提高了两者的相容程度，大大提高了本发明的附着力；通过正辛烷的表面包覆，减缓了铁离子的氧化速度，加强了铁离子的抗氧化性能，提高了纳米铁粉的纯度，同时，使纳米铁粉稳定、均匀地分散在本发明之中；苯乙烯和二乙烯基苯在引发剂过硫酸钾的作用下形成的聚苯乙烯微球，具有稳定性好、包覆能力强的特点，同时以聚甲基丙烯酸钠作为分散剂，能够控制本发明的交联度，避免聚苯乙烯微球之间过度交联、聚团，而聚苯乙烯微球包覆上述改性后的纳米铁，降低了减缓了铁离子的氧化速度，加强了铁离子的抗氧化性能，提高了纳米铁的稳定性和还原转化污染物的能力；滑石粉、煅烧高岭土、硫酸钡的添加，一是改善了本发明的成膜特性，增加了本发明粘度，二是在单烷氧基型钛酸酯偶联剂的作用下，均匀地分散在本发明之中并与其他主料之间形成化学桥键，从而大大增强本发明的耐腐蚀性能；而单烷氧基型钛酸酯偶联剂还能促使本发明与金属界面良好地相容，提高了本发明的附着力。
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。
实施例1
本发明提出的一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其原料按重量份包括：ABS树脂48份，聚氯乙烯11份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球38份，滑石粉2份，煅烧高岭土3份，硫酸钡1份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.5份，增韧剂3.3份，消泡剂0.8份，防霉剂0.1份，固化剂2.5份，平流剂1.1份，溶剂62份；其中，ABS树脂中，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的重量比为22:33:45；溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比3:2混合制成；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.4份氯化铁、0.9份纳米二氧化钛、0.6份钛酸四正丁酯、0.6份硼氢化钠、10份聚乙二醇、26份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至128℃并保温9.5h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.5份聚甲基丙烯酸钠、150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至52℃，继续加入19份苯乙烯、6份二乙烯基苯、0.6份过硫酸钾，升温至86℃并保温3.2h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
实施例2
本发明提出的一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其原料按重量份包括：ABS树脂45份，聚氯乙烯14份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球35份，滑石粉3份，煅烧高岭土2份，硫酸钡2份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.2份，增韧剂3.6份，消泡剂0.3份，防霉剂0.3份，固化剂2.2份，平流剂1.4份，溶剂58份；其中，ABS树脂中，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的重量比为22:34:44；溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比1:5混合制成；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.3份氯化铁、1.1份纳米二氧化钛、0.5份钛酸四正丁酯、0.7份硼氢化钠、9.5份聚乙二醇、28份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至126℃并保温10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.4份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.6份聚甲基丙烯酸钠、140份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至54℃，继续加入18份苯乙烯、7份二乙烯基苯、0.5份过硫酸钾，升温至87℃并保温2.8h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
实施例3
本发明提出的一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其原料按重量份包括：ABS树脂47份，聚氯乙烯12份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球37份，滑石粉2.2份，煅烧高岭土2.8份，硫酸钡1.2份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.4份，增韧剂3.4份，消泡剂0.6份，防霉剂0.15份，固化剂2.4份，平流剂1.2份，溶剂61份；其中，ABS树脂中，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的重量比为20:30:50；溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比2:3混合制成；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.4份氯化铁、0.9份纳米二氧化钛、0.6份钛酸四正丁酯、0.6份硼氢化钠、10份聚乙二醇、26份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至128℃并保温9.5h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.5份聚甲基丙烯酸钠、150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至52℃，继续加入19份苯乙烯、6份二乙烯基苯、0.6份过硫酸钾，升温至86℃并保温3.2h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
实施例4
本发明提出的一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其原料按重量份包括：ABS树脂46份，聚氯乙烯13份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球36份，滑石粉2.5份，煅烧高岭土2.5份，硫酸钡1.5份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.3份，增韧剂3.5份，消泡剂0.5份，防霉剂0.2份，固化剂2.3份，平流剂1.3份，溶剂59份；其中，ABS树脂中，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的重量比为24:31:45；溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比1.5:4混合制成；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.3份氯化铁、1.1份纳米二氧化钛、0.5份钛酸四正丁酯、0.7份硼氢化钠、9.5份聚乙二醇、28份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至126℃并保温10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.4份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.6份聚甲基丙烯酸钠、140份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至54℃，继续加入18份苯乙烯、7份二乙烯基苯、0.5份过硫酸钾，升温至87℃并保温2.8h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
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 (7)

1.一种高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂45-48份，聚氯乙烯11-14份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球35-38份，滑石粉2-3份，煅烧高岭土2-3份，硫酸钡1-2份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.2-1.5份，增韧剂3.3-3.6份，消泡剂0.3-0.8份，防霉剂0.1-0.3份，固化剂2.2-2.5份，平流剂1.1-1.4份，溶剂58-62份；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，将氯化铁、纳米二氧化钛、钛酸四正丁酯、硼氢化钠、聚乙二醇、去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温并保温后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、聚甲基丙烯酸钠、去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温，继续加入苯乙烯、二乙烯基苯、过硫酸钾，升温并保温，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
2.根据权利要求1所述高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，ABS树脂中，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的重量比为20-25:30-35:50-55。
3.根据权利要求1或2所述高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比1-3:2-5混合制成。
4.根据权利要求1-3任一项所述高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，ABS树脂、聚氯乙烯、改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球的重量比为46-47：12-13：36-37。
5.根据权利要求1-4任一项所述高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂46-47份，聚氯乙烯12-13份，改性纳米铁掺杂聚苯乙烯微球36-37份，滑石粉2.2-2.5份，煅烧高岭土2.5-2.8份，硫酸钡1.2-1.5份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1.3-1.4份，增韧剂3.4-3.5份，消泡剂0.5-0.6份，防霉剂0.15-0.2份，固化剂2.3-2.4份，平流剂1.2-1.3份，溶剂59-61份。
6.根据权利要求1-5任一项所述高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.2-1.5份氯化铁、0.8-1.2份纳米二氧化钛、0.4-0.7份钛酸四正丁酯、0.5-0.8份硼氢化钠、9-11份聚乙二醇、25-30份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至125-130℃并保温9-11h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.3-0.6份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.4-0.7份聚甲基丙烯酸钠、130-160份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至50-55℃，继续加入16-20份苯乙烯、5-8份二乙烯基苯、0.4-0.8份过硫酸钾，升温至85-88℃并保温2.5-3.5h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
7.根据权利要求1-6任一项所述高附着力耐腐蚀船舶防污涂料，其特征在于，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.3-1.4份氯化铁、0.9-1.1份纳米二氧化钛、0.5-0.6份钛酸四正丁酯、0.6-0.7份硼氢化钠、9.5-10份聚乙二醇、26-28份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至126-128℃并保温9.5-10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.4-0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.5-0.6份聚甲基丙烯酸钠、140-150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至52-54℃，继续加入18-19份苯乙烯、6-7份二乙烯基苯、0.5-0.6份过硫酸钾，升温至86-87℃并保温2.8-3.2h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
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