CN104927546A - 一种海洋微生物防污涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋微生物防污涂料的制备方法，该涂料由以下重量份的组分制备而成：ABS橡胶粉20～80份；AS树脂I10～79份；水性色浆1～10份；耐化学品改性剂0.5～5份；耐热剂5～25份；氧剂0.1～1份；润滑剂0.1～1份；硅烷偶联剂10～20份；塑化促进剂0.1～2份；流平剂10～20份；防冻剂4～6份；消泡剂0.1～0.2份，去离子水10～20份；无机纳米粒子1～10份；海洋生物膜10～15份；甲藻10～15份；盐藻10～15份；藤壶5～10份；贻贝5～10份。本发明工艺过程简便，生产成本低，防污损效果好，具有一定的耐腐蚀、耐热性能，且没有环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料领域，具体地说，涉及一种海洋微生物防污涂料的制备方法。
背景技术
在海洋工业中，生物污损是指在人工设施表面上附着、生长、繁殖的生物体的积累。随着现代科技的进步，人类对海洋的开发和利用有了很大发展，而生物污损成为急需解决的棘手问题，因此防污技术日益得到广泛的应用。防污涂料的使用成为最经济实用的一种防污方法。而传统防污涂料，以有机锡和氧化亚铜等有毒防污剂的毒杀方式达到防污目的，却对海洋环境造成严重污染。国际海事组织在2008年禁止含有机锡的防污涂料的应用，因此，开发低毒、无毒的环境友好型防污剂成为海洋产业发展的实际、迫切需要。近几年来，海洋天然产物成为最有潜力的防污物质来源之一。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种海洋微生物防污涂料的制备方法，工艺过程简便，生产成本低，防污损效果好，具有一定的耐腐蚀、耐热性能，且没有环境污染。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种海洋微生物防污涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按以下重量份称取各原料组分：ABS橡胶粉20～80份；AS树脂I 10～79份；水性色浆1～10份；耐化学品改性剂0.5～5份；耐热剂5～25份；氧剂0.1～1份；润滑剂0.1～1份；硅烷偶联剂10～20份；塑化促进剂0.1～2份；流平剂10～20份；防冻剂4～6份；消泡剂0.1～0.2份，去离子水10～20份；无机纳米粒子1～10份；海洋生物膜10～15份；甲藻10～15份；盐藻10～15份；藤壶5～10份；贻贝5～10份；
S2、将步骤S1称取的海洋生物膜、甲藻、盐藻、藤壶和贻贝用匀浆器进行匀浆处理，取匀浆放入液体培养基在20℃富集培养26小时，将富集培养的菌液在琼脂板上进行划线分离培养26小时后观察培养皿，挑取有水解圈生成的菌落进行进一步分离纯化，得微生物；
S3、将步骤S2所得的微生物纯菌落由斜面培养基接入到液体种子培养基中培养36小时后，将种子培养基接入到发酵培养基中进行培养，转速为90～210转/min，发酵48小时以后，3000～4000rpm/min离心25～35分钟；上清液用65％硫代硫酸钠饱和溶液盐析，静置24小时，8000rpm/min离心30分钟；离心后的沉淀层析，流动相为水，流速为0.6ml/min，每300秒收集一管；层析后将相同组分合并，减压冷冻干燥，得防污蛋白酶；
S4、将步骤S1称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S5、将步骤S4所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS橡胶粉共混，加热至水全部蒸发，得混合物A；
S6、将步骤S1称取的AS树脂 I、水性色浆、耐化学品改性剂、耐热剂、抗氧剂和润滑剂、硅烷偶联剂、塑化促进剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、去离子水以及步骤S5所得的混合物A置于高速搅拌机中搅拌5～30min后出料，得混合物B；
S7、将步骤S6所得的混合物B与步骤S3所得的防污蛋白酶混合后，搅拌均匀，得成品。
其中，所述的AS树脂1的AN含量为20～35％；所述的耐化学品改性剂为含有全氟烷基的丙烯酸系添加剂。
其中，所述的ABS橡胶粉的粒径为0.2～1.2μm。
其中，所述的耐热剂为N～苯基马来酰亚胺的共聚物和α～甲基苯乙烯的共聚物按质量比2∶3混合的混合物。
其中，所述的抗氧剂为受阻酚化合物、亚磷酸酯化合物中的一种或两种混合物。
其中，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。
其中，所述防冻剂为二醇类防冻剂；消泡剂为磷酸三丁醋、有机硅中的一种或两种的混合物。
本发明具有以下有益效果：
工艺过程简便，生产成本低，防污损效果好，引入全氟烷基的丙烯酸系添加剂作为耐化学品改性剂，该添加剂的迁移效率极高，在制备过程中即可完全迁移到表面形成一种保护膜，这层保护膜和水不相容且具有较强的耐酸碱的性能，阻止了强腐蚀物质进入到材料内部，提高了涂料的耐腐蚀能力；且使用的安全性好，施工时不污染环境，无火灾危险。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
以下实施例中，所使用的原料如下：
AS树脂1的AN含量为20～35％；耐化学品改性剂为含有全氟烷基的丙烯酸系添加剂；ABS橡胶粉的粒径为0.2～1.2μm；的耐热剂为N～苯基马来酰亚胺的共聚物和α～甲基苯乙烯的共聚物按质量比2∶3混合的混合物；抗氧剂为受阻酚化合物、亚磷酸酯化合物中的一种或两种混合物；润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物；防冻剂为二醇类防冻剂；消泡剂为磷酸三丁醋、有机硅中的一种或两种的混合物。
实施例1
S1、按以下重量份称取各原料组分：ABS橡胶粉20份；AS树脂I 10份；水性色浆1份；耐化学品改性剂0.5份；耐热剂5份；氧剂0.1份；润滑剂0.1份；硅烷偶联剂10份；塑化促进剂0.1份；流平剂10份；防冻剂4份；消泡剂0.1份，去离子水10份；无机纳米粒子1份；海洋生物膜10份；甲藻10份；盐藻10份；藤壶5份；贻贝5份；
S2、将步骤S1称取的海洋生物膜、甲藻、盐藻、藤壶和贻贝用匀浆器进行匀浆处理，取匀浆放入液体培养基在20℃富集培养26小时，将富集培养的菌液在琼脂板上进行划线分离培养26小时后观察培养皿，挑取有水解圈生成的菌落进行进一步分离纯化，得微生物；
S3、将步骤S2所得的微生物纯菌落由斜面培养基接入到液体种子培养基中培养36小时后，将种子培养基接入到发酵培养基中进行培养，转速为90～210转/min，发酵48小时以后，3000rpm/min离心25～35分钟；上清液用65％硫代硫酸钠饱和溶液盐析，静置24小时，8000rpm/min离心30分钟；离心后的沉淀层析，流动相为水，流速为0.6ml/min，每300秒收集一管；层析后将相同组分合并，减压冷冻干燥，得防污蛋白酶；
S4、将步骤S1称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S5、将步骤S4所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS橡胶粉共混，加热至水全部蒸发，得混合物A；
S6、将步骤S1称取的AS树脂 I、水性色浆、耐化学品改性剂、耐热剂、抗氧剂和润滑剂、硅烷偶联剂、塑化促进剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、去离子水以及步骤S5所得的混合物A置于高速搅拌机中搅拌5min后出料，得混合物B；
S7、将步骤S6所得的混合物B与步骤S3所得的防污蛋白酶混合后，搅拌均匀，得成品。
实施例2
S1、按以下重量份称取各原料组分：ABS橡胶粉80份；AS树脂I 79份；水性色浆10份；耐化学品改性剂5份；耐热剂25份；氧剂1份；润滑剂1份；硅烷偶联剂20份；塑化促进剂2份；流平剂20份；防冻剂6份；消泡剂0.2份，去离子水20份；无机纳米粒子10份；海洋生物膜15份；甲藻15份；盐藻15份；藤壶10份；贻贝10份；
S2、将步骤S1称取的海洋生物膜、甲藻、盐藻、藤壶和贻贝用匀浆器进行匀浆处理，取匀浆放入液体培养基在20℃富集培养26小时，将富集培养的菌液在琼脂板上进行划线分离培养26小时后观察培养皿，挑取有水解圈生成的菌落进行进一步分离纯化，得微生物；
S3、将步骤S2所得的微生物纯菌落由斜面培养基接入到液体种子培养基中培养36小时后，将种子培养基接入到发酵培养基中进行培养，转速为90～210转/min，发酵48小时以后，4000rpm/min离心25～35分钟；上清液用65％硫代硫酸钠饱和溶液盐析，静置24小时，8000rpm/min离心30分钟；离心后的沉淀层析，流动相为水，流速为0.6ml/min，每300秒收集一管；层析后将相同组分合并，减压冷冻干燥，得防污蛋白酶；
S4、将步骤S1称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S5、将步骤S4所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS橡胶粉共混，加热至水全部蒸发，得混合物A；
S6、将步骤S1称取的AS树脂 I、水性色浆、耐化学品改性剂、耐热剂、抗氧剂和润滑剂、硅烷偶联剂、塑化促进剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、去离子水以及步骤S5所得的混合物A置于高速搅拌机中搅拌30min后出料，得混合物B；
S7、将步骤S6所得的混合物B与步骤S3所得的防污蛋白酶混合后，搅拌均匀，得成品。
实施例3
S1、按以下重量份称取各原料组分：ABS橡胶粉50份；AS树脂I 54.5份；水性色浆5.5份；耐化学品改性剂2.75份；耐热剂15份；氧剂0.55份；润滑剂0.55份；硅烷偶联剂15份；塑化促进剂0.6份；流平剂15份；防冻剂5份；消泡剂0.15份，去离子水15份；无机纳米粒子5.5份；海洋生物膜12.5份；甲藻12.5份；盐藻12.5份；藤壶7.5份；贻贝7.5份；
S2、将步骤S1称取的海洋生物膜、甲藻、盐藻、藤壶和贻贝用匀浆器进行匀浆处理，取匀浆放入液体培养基在20℃富集培养26小时，将富集培养的菌液在琼脂板上进行划线分离培养26小时后观察培养皿，挑取有水解圈生成的菌落进行进一步分离纯化，得微生物；
S3、将步骤S2所得的微生物纯菌落由斜面培养基接入到液体种子培养基中培养36小时后，将种子培养基接入到发酵培养基中进行培养，转速为90～210转/min，发酵48小时以后，3500rpm/min离心25～35分钟；上清液用65％硫代硫酸钠饱和溶液盐析，静置24小时，8000rpm/min离心30分钟；离心后的沉淀层析，流动相为水，流速为0.6ml/min，每300秒收集一管；层析后将相同组分合并，减压冷冻干燥，得防污蛋白酶；
S4、将步骤S1称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S5、将步骤S4所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS橡胶粉共混，加热至水全部蒸发，得混合物A；
S6、将步骤S1称取的AS树脂 I、水性色浆、耐化学品改性剂、耐热剂、抗氧剂和润滑剂、硅烷偶联剂、塑化促进剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、去离子水以及步骤S5所得的混合物A置于高速搅拌机中搅拌17.5min后出料，得混合物B；
S7、将步骤S6所得的混合物B与步骤S3所得的防污蛋白酶混合后，搅拌均匀，得成品
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按以下重量份称取各原料组分：ABS橡胶粉20～80份；AS树脂I 10～79份；水性色浆1～10份；耐化学品改性剂0.5～5份；耐热剂5～25份；氧剂0.1～1份；润滑剂0.1～1份；硅烷偶联剂10～20份；塑化促进剂0.1～2份；流平剂10～20份；防冻剂4～6份；消泡剂0.1～0.2份，去离子水10～20份；无机纳米粒子1～10份；海洋生物膜10～15份；甲藻10～15份；盐藻10～15份；藤壶5～10份；贻贝5～10份；
S2、将步骤S1称取的海洋生物膜、甲藻、盐藻、藤壶和贻贝用匀浆器进行匀浆处理，取匀浆放入液体培养基在20℃富集培养26小时，将富集培养的菌液在琼脂板上进行划线分离培养26小时后观察培养皿，挑取有水解圈生成的菌落进行进一步分离纯化，得微生物；
S3、将步骤S2所得的微生物纯菌落由斜面培养基接入到液体种子培养基中培养36小时后，将种子培养基接入到发酵培养基中进行培养，转速为90～210转/min，发酵48小时以后，3000～4000rpm/min离心25～35分钟；上清液用65％硫代硫酸钠饱和溶液盐析，静置24小时，8000rpm/min离心30分钟；离心后的沉淀层析，流动相为水，流速为0.6ml/min，每300秒收集一管；层析后将相同组分合并，减压冷冻干燥，得防污蛋白酶；
S4、将步骤S1称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S5、将步骤S4所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS橡胶粉共混，加热至水全部蒸发，得混合物A；
S6、将步骤S1称取的AS树脂I、水性色浆、耐化学品改性剂、耐热剂、抗氧剂和润滑剂、硅烷偶联剂、塑化促进剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、去离子水以及步骤S5所得的混合物A置于高速搅拌机中搅拌5～30min后出料，得混合物B；
S7、将步骤S6所得的混合物B与步骤S3所得的防污蛋白酶混合后，搅拌均匀，得成品。
2.根据权利要求1所述的一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，所述的AS树脂1的AN含量为20～35％；所述的耐化学品改性剂为含有全氟烷基的丙烯酸系添加剂。
3.根据权利要求1所述的一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，所述的ABS橡胶粉的粒径为0.2～1.2μm。
4.根据权利要求1所述的一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，所述的耐热剂为N～苯基马来酰亚胺的共聚物和α～甲基苯乙烯的共聚物按质量比2∶3混合的混合物。
5.根据权利要求1所述一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚化合物、亚磷酸酯化合物中的一种或两种混合物。
6.根据权利要求1所述一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述一种海洋微生物防污涂料的制备方法，其特征在于，所述防冻剂为二醇类防冻剂；消泡剂为磷酸三丁醋、有机硅中的一种或两种的混合物。
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