CN104946052A - 一种船舶专用防污涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括:聚二甲基硅氧烷弹性体20-35份、丙烯酸锌树脂40-60份、聚四氟乙烯10-25份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物3-10份、纳米针状结构钒酸锰1-5份、碳纳米管10-25份、氮化硅5-10份、纳米二氧化硅1-5份、纳米氧化锌3-10份、蒙脱土2-8份、纤维绒毛3-10份、辣椒粉2-10份、胡椒粉1-5份、吡啶三苯基硼烷0.5-2份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.2-1.5份、乙醇10-30份、乙二醇丁醚2-10份、水5-10份、硅烷偶联剂1-3份、助剂2-5份。本发明所述船舶专用防污涂料,其强度高,防污效果好,耐久性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种船舶专用防污涂料。
背景技术
海洋中存在着大量微生物、海洋植物和海洋动物,会吸附在金属表面,并在金属表面生长繁殖。自人类从事海洋活动以来,海洋生物污损问题是一直制约海洋资源开发利用的重大难题。海洋生物污损会增加船舶航行阻力、导致金属腐蚀加速、堵塞海水输送管道、降低海洋装备使用寿命、影响水产养殖业等。迄今为止,涂覆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,防污涂料能保持浸水部位光滑无污物附着,目前,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,但是,目前的防污涂料其防污性、强度和耐久性欠佳,在使用的过程中,易失去其性能,限制了其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种船舶专用防污涂料,其强度高,防污效果好,耐久性能优异。
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体20-35份、丙烯酸锌树脂40-60份、聚四氟乙烯10-25份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物3-10份、纳米针状结构钒酸锰1-5份、碳纳米管10-25份、氮化硅5-10份、纳米二氧化硅1-5份、纳米氧化锌3-10份、蒙脱土2-8份、纤维绒毛3-10份、辣椒粉2-10份、胡椒粉1-5份、吡啶三苯基硼烷0.5-2份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.2-1.5份、乙醇10-30份、乙二醇丁醚2-10份、水5-10份、硅烷偶联剂1-3份、助剂2-5份。
优选地,其原料中,聚二甲基硅氧烷弹性体、丙烯酸锌树脂、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为25-33:45-56:13-20:5-10。
优选地,其原料中,纳米针状结构钒酸锰、碳纳米管、氮化硅、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、蒙脱土、纤维绒毛的重量比为2-5:12-20:7-10:2-4.5:4-9:4-7.5:5-9。
优选地,其原料中,吡啶三苯基硼烷、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮的重量比为0.8-1.6:0.6-1.3。
优选地,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体28-32份、丙烯酸锌树脂48-52份、聚四氟乙烯15-18份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物7-9份、纳米针状结构钒酸锰3-3.5份、碳纳米管17-20份、氮化硅8-9份、纳米二氧化硅3-4份、纳米氧化锌6-7.5份、蒙脱土6-6.8份、纤维绒毛7-8份、辣椒粉8-8.6份、胡椒粉4-4.5份、吡啶三苯基硼烷1-1.3份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.8-1.2份、乙醇18-20份、乙二醇丁醚5-8份、水7-9份、硅烷偶联剂2-2.6份、助剂3-3.5份。
优选地,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体30份、丙烯酸锌树脂50份、聚四氟乙烯17份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物8份、纳米针状结构钒酸锰3.2份、碳纳米管18份、氮化硅8.6份、纳米二氧化硅3.2份、纳米氧化锌7.1份、蒙脱土6.4份、纤维绒毛7.5份、辣椒粉8.2份、胡椒粉4.3份、吡啶三苯基硼烷1.1份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮1份、乙醇19份、乙二醇丁醚6份、水7份、硅烷偶联剂2.2份、助剂3.2份。
优选地,所述纳米针状结构钒酸锰的平均长度为10-35nm;所述纳米二氧化硅的平均粒径为20-35nm;纳米氧化锌的平均粒径为5-20nm。
优选地,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂ND-42、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560中的一种或者多种的组合。
优选地,所述助剂为增稠剂、消泡剂、流平剂、缓蚀剂、分散剂中的一种或者多种的组合。
优选地,所述增稠剂为聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或者多种的组合。
本发明所述船舶专用防污涂料可以按照常规的涂料制备工艺,将各原料按配比混合,然后加入分散机中进行研磨均匀得到。
本发明中,以聚二甲基硅氧烷弹性体、丙烯酸锌树脂、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物为成膜物质,并调节了四者的比例,使其性能协同促进,力学性能好,在海水中的稳定性能优异,得到的涂料表面能和弹性模量低,赋予涂料优异的防污性,同时提高了涂料的抗划伤性和与船体的粘结力,不易被水流冲刷脱附;纳米针状结构钒酸锰、碳纳米管、氮化硅、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、蒙脱土、纤维绒毛配合作为颜填料加入到体系中,对涂料起到了补强作用,提高了涂料的强度,改善了涂料的韧性,同时能提高涂料的耐磨性,并且改善了涂料的防污性,防止了微生物的附着;辣椒粉、胡椒粉与吡啶三苯基硼烷、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮加入到涂料中,具有驱赶微生物的作用,防污效果好,且环保,不污染环境;乙醇、乙二醇丁醚与硅烷偶联剂配合,加入到体系中,改善了各原料的相容性,使各原料的性能协同促进,得到的船舶专用防污涂料,其强度高,防污效果好,耐海水冲击,长期浸泡于水中不易起泡、不脱落,耐久性能优异。
具体实施方式
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料中,聚二甲基硅氧烷弹性体的重量份可以为20、23、24、25、26、26.3、27、28、29、29.3、31、32、33、33.4、34、34.6、35份;丙烯酸锌树脂的重量份可以为40、42、43、45、46、48、49、49.3、52、53、54、56、56.3、57、58、58.6、59、59.3、60份;聚四氟乙烯的重量份可以为10、12、13、14、15、16、16.3、17、18、18.6、19、19.3、21、23、23.4、24、24.6、25份;偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10份;纳米针状结构钒酸锰的重量份可以为1、1.2、1.6、1.85、1.9、2、2.3、2.6、2.8、3、3.4、4、4.5、4.8、5份;碳纳米管的重量份可以为10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、23.4、24、24、24.6、25份;氮化硅的重量份可以为5、5.3、5.6、5.8、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.3、10份;纳米二氧化硅的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.3、2.6、2.78、2.9、3、3.4、3.8、4、4.5、4.8、5份;纳米氧化锌的重量份可以为3、3.8、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.3、10份;蒙脱土的重量份可以为2、2.3、2.4、2.8、3、3.4、3.8、4、4.5、5、5.3、6、6.7、7、7.4、8份;纤维绒毛的重量份可以为3、3.4、3.8、4、4.5、5、5.3、6、6.7、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份;辣椒粉的重量份可以为2、3、4、5、5.6、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份;胡椒粉的重量份可以为1、1.2、1.5、1.6、1.8、2、2.3、2.6、2.8、3、3.4、3.7、4、4.6、5份;吡啶三苯基硼烷的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.56、1.6、1.68、1.8、1.86、1.9、2份;4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮的重量份可以为0.2、0.3、0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.35、1.4、1.46、1.5份;乙醇的重量份可以为10、12、13、14、15、16、16.3、18、19、19.3、21、23、23.4、24、24.6、25、25.6、26、26.3、27、28、28.6、29、29.3、30份;乙二醇丁醚的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、4、4.6、5、5.6、6、6.3、7.5、8、8.6、9、9.3、10份;水的重量份可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、10份;硅烷偶联剂的重量份可以为1、1.2、1.5、1.6、1.8、1.9、2、2.3、2.6、2.78、2.8、2.9、2.93、3份;助剂的重量份可以为2、2.3、2.5、2.8、3、3.4、3.8、4、4.5、4.6、4.85、4.9、5份。
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
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体20份、丙烯酸锌树脂60份、聚四氟乙烯10份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物10份、纳米针状结构钒酸锰1份、碳纳米管25份、氮化硅5份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化锌3份、蒙脱土8份、纤维绒毛3份、辣椒粉10份、胡椒粉1份、吡啶三苯基硼烷2份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.2份、乙醇30份、乙二醇丁醚2份、水10份、硅烷偶联剂1份、助剂5份。
实施例2
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体35份、丙烯酸锌树脂40份、聚四氟乙烯25份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物3份、纳米针状结构钒酸锰5份、碳纳米管10份、氮化硅10份、纳米二氧化硅1份、纳米氧化锌10份、蒙脱土2份、纤维绒毛10份、辣椒粉2份、胡椒粉5份、吡啶三苯基硼烷0.5份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮1.5份、乙醇10份、乙二醇丁醚10份、水5份、硅烷偶联剂KH560 3份、消泡剂0.8份、流平剂1.2份;其中,所述纳米针状结构钒酸锰的平均长度为35nm;所述纳米二氧化硅的平均粒径为20nm;纳米氧化锌的平均粒径为20nm。
实施例3
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体28份、丙烯酸锌树脂52份、聚四氟乙烯15份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物9份、纳米针状结构钒酸锰3份、碳纳米管20份、氮化硅8份、纳米二氧化硅4份、纳米氧化锌6份、蒙脱土6.8份、纤维绒毛7份、辣椒粉8.6份、胡椒粉4份、吡啶三苯基硼烷1.3份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.8份、乙醇20份、乙二醇丁醚5份、水9份、硅烷偶联剂ND-42 0.3份、硅烷偶联剂KH550 1份、硅烷偶联剂KH560 0.7份、羧甲基纤维素1.2份、缓蚀剂0.8份、分散剂1.5份;其中,所述纳米针状结构钒酸锰的平均长度为10nm;所述纳米二氧化硅的平均粒径为35nm;纳米氧化锌的平均粒径为5nm。
实施例4
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体32份、丙烯酸锌树脂48份、聚四氟乙烯18份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物7份、纳米针状结构钒酸锰3.5份、碳纳米管17份、氮化硅9份、纳米二氧化硅3份、纳米氧化锌7.5份、蒙脱土6份、纤维绒毛8份、辣椒粉8份、胡椒粉4.5份、吡啶三苯基硼烷1份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮1.2份、乙醇18份、乙二醇丁醚8份、水7份、硅烷偶联剂KH550 1.5份、硅烷偶联剂KH560 1.1份、聚丙烯酸钠0.8份、羧甲基纤维素1.3份、邻苯二甲酸二辛酯0.9份;其中,所述纳米针状结构钒酸锰的平均长度为15nm;所述纳米二氧化硅的平均粒径为28nm;纳米氧化锌的平均粒径为12nm。
实施例5
本发明提出的一种船舶专用防污涂料,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体30份、丙烯酸锌树脂50份、聚四氟乙烯17份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物8份、纳米针状结构钒酸锰3.2份、碳纳米管18份、氮化硅8.6份、纳米二氧化硅3.2份、纳米氧化锌7.1份、蒙脱土6.4份、纤维绒毛7.5份、辣椒粉8.2份、胡椒粉4.3份、吡啶三苯基硼烷1.1份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮1份、乙醇19份、乙二醇丁醚6份、水7份、硅烷偶联剂ND-42 2.2份、聚丙烯酸钠0.5份、羧甲基纤维素0.3份、消泡剂1.2份、流平剂0.5份、缓蚀剂0.3份、分散剂0.4份;其中,优选地,所述纳米针状结构钒酸锰的平均长度为22nm;所述纳米二氧化硅的平均粒径为30nm;纳米氧化锌的平均粒径为10nm。
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 (10)
1.一种船舶专用防污涂料,其特征在于,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体20-35份、丙烯酸锌树脂40-60份、聚四氟乙烯10-25份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物3-10份、纳米针状结构钒酸锰1-5份、碳纳米管10-25份、氮化硅5-10份、纳米二氧化硅1-5份、纳米氧化锌3-10份、蒙脱土2-8份、纤维绒毛3-10份、辣椒粉2-10份、胡椒粉1-5份、吡啶三苯基硼烷0.5-2份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.2-1.5份、乙醇10-30份、乙二醇丁醚2-10份、水5-10份、硅烷偶联剂1-3份、助剂2-5份。
2.根据权利要求1所述船舶专用防污涂料,其特征在于,其原料中,聚二甲基硅氧烷弹性体、丙烯酸锌树脂、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为25-33:45-56:13-20:5-10。
3.根据权利要求1或2所述船舶专用防污涂料,其特征在于,其原料中,纳米针状结构钒酸锰、碳纳米管、氮化硅、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、蒙脱土、纤维绒毛的重量比为2-5:12-20:7-10:2-4.5:4-9:4-7.5:5-9。
4.根据权利要求1-3中任一项所述船舶专用防污涂料,其特征在于,其原料中,吡啶三苯基硼烷、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮的重量比为0.8-1.6:0.6-1.3。
5.根据权利要求1-4中任一项所述船舶专用防污涂料,其特征在于,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体28-32份、丙烯酸锌树脂48-52份、聚四氟乙烯15-18份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物7-9份、纳米针状结构钒酸锰3-3.5份、碳纳米管17-20份、氮化硅8-9份、纳米二氧化硅3-4份、纳米氧化锌6-7.5份、蒙脱土6-6.8份、纤维绒毛7-8份、辣椒粉8-8.6份、胡椒粉4-4.5份、吡啶三苯基硼烷1-1.3份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.8-1.2份、乙醇18-20份、乙二醇丁醚5-8份、水7-9份、硅烷偶联剂2-2.6份、助剂3-3.5份。
6.根据权利要求1-5中任一项所述船舶专用防污涂料,其特征在于,其原料按重量份包括以下组分:聚二甲基硅氧烷弹性体30份、丙烯酸锌树脂50份、聚四氟乙烯17份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物8份、纳米针状结构钒酸锰3.2份、碳纳米管18份、氮化硅8.6份、纳米二氧化硅3.2份、纳米氧化锌7.1份、蒙脱土6.4份、纤维绒毛7.5份、辣椒粉8.2份、胡椒粉4.3份、吡啶三苯基硼烷1.1份、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮1份、乙醇19份、乙二醇丁醚6份、水7份、硅烷偶联剂2.2份、助剂3.2份。
7.根据权利要求1-6中任一项所述船舶专用防污涂料,其特征在于,所述纳米针状结构钒酸锰的平均长度为10-35nm;所述纳米二氧化硅的平均粒径为20-35nm;纳米氧化锌的平均粒径为5-20nm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述船舶专用防污涂料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂ND-42、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560中的一种或者多种的组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述船舶专用防污涂料,其特征在于,所述助剂为增稠剂、消泡剂、流平剂、缓蚀剂、分散剂中的一种或者多种的组合。
10.根据权利要求9所述船舶专用防污涂料,其特征在于,所述增稠剂为聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或者多种的组合。
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