CN105238161A - 一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料，将氯化橡胶与醇酸树脂混溶，同时添加经偶联剂包覆改性的纳米负离子粉和其它有效助剂，各成分间分散均匀，相互取长补短，由于构成了极性较大的C-Cl键，不仅提高了涂料的耐海洋大气腐蚀性还改进了氯化橡胶涂料脆性大、韧性低、对基材的附着力差等缺陷，且添加金属镁粉可显著提高涂料的渗透性和抗电化学腐蚀性能，有效改善船舶的耐久性和耐候性，所制得涂料表面能低具有抗菌杀菌、净化水体、无毒性物质释放、机械性能优等特点。

Description

一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料及其制作方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料及其制作方法。

背景技术

与陆上的自然条件相比，海洋环境中的紫外线、盐雾、温度和湿度、海水的温度和流速、海水中的溶解氧及含盐量、海浪的冲击、漂浮物的撞击、海洋生物、海底土壤中的细菌等都会不同程度地引起钢构件的腐蚀。船舶长期处于这种苛刻的腐蚀环境中，使得钢构件腐蚀速率很快，解决这一问题需要开发一种新型船舶涂料涂覆于船壳外板满载水线以上部位或船底，形成一层保护层减少强烈变化的海洋气候腐蚀的影响，且此涂料需要具备以下特性：良好的装饰性、耐海洋大气腐蚀性、耐曝晒性、耐盐雾性、高附着力以及良好的柔韧性等。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料，由下列重量份的原料制成：氯化橡胶38-40、醇酸树脂14-16、云母氧化铁7-9、纳米负离子粉3-5、花蛤壳粉2-3、镁粉5-7、氢化松香甘油酯6-7、煤焦油7-8、干咖啡渣微粉3-4、乙烯基三乙氧基硅烷7-9、无水偏硅酸钠1-2、正丁醇11-13、二甲苯50-53、致密剂2.9-3.7。

所述的致密剂由下列重量份原料制成：纳米二氧化钛4-5、钇稀土0.1-0.15、六偏磷酸钠1-2、纳米碳化钛0.2-0.3、新戊二醇6-8、三羟甲基丙烷2-3、二异氰酸酯3-4、一缩二丙二醇12-13、乙醇30-40，其制备方法是将新戊二醇、三羟甲基丙烷、纳米二氧化钛加入到乙醇中，升温至60-75℃，搅拌分散40-50分钟，然后，加入二异氰酸酯、六偏磷酸钠，搅拌40-60分钟，再升温至85-95℃，加入其它剩余原料，搅拌2-3小时，冷却后研磨即得。

所述的一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料的制作方法，包括以下步骤：

（1）将纳米负离子粉加入到正丁醇中，超声分散30-50分钟，加入乙烯基三乙氧基硅烷，升温至85-95℃，加入镁粉、干咖啡渣微粉保持温度搅拌反应3-6小时，冷却至室温经离心分离、洗涤干燥得到包覆改性纳米负离子粉；

（2）将氢化松香甘油酯、煤焦油混合加热至155-180°C，降温至60-70℃加入花蛤壳粉、无水偏硅酸钠搅拌混匀，以600-800转/分研磨分散20分钟；

（3）将氯化橡胶、醇酸树脂及二甲苯投入高混机中搅拌使其溶解，加入步骤（1）物料高速分散2-4小时，静置30-50分钟，加入步骤（2）物料及其他剩余成分高速分散1-2小时，用锥形磨研磨至细度达40μm出料。

本发明的优点是：本发明将氯化橡胶与醇酸树脂混溶，同时添加经偶联剂包覆改性的纳米负离子粉和其它有效助剂，各成分间分散均匀，相互取长补短，由于构成了极性较大的C-Cl键，不仅提高了涂料的耐海洋大气腐蚀性还改进了氯化橡胶涂料脆性大、韧性低、对基材的附着力差等缺陷，且添加金属镁粉可显著提高涂料的渗透性和抗电化学腐蚀性能，有效改善船舶的耐久性和耐候性，所制得涂料表面能低具有抗菌杀菌、净化水体、无毒性物质释放、机械性能优等特点。

具体实施方式

一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料，由下列重量份的原料制成：氯化橡胶38、醇酸树脂14、云母氧化铁7、纳米负离子粉3、花蛤壳粉2、镁粉5、氢化松香甘油酯6、煤焦油7、干咖啡渣微粉3、乙烯基三乙氧基硅烷7、无水偏硅酸钠1、正丁醇11、二甲苯50、致密剂2.9。

所述的致密剂由下列重量份原料制成：纳米二氧化钛5、钇稀土0.1、六偏磷酸钠1、纳米碳化钛0.3、新戊二醇7、三羟甲基丙烷2、二异氰酸酯4、一缩二丙二醇12、乙醇37，其制备方法是将新戊二醇、三羟甲基丙烷、纳米二氧化钛加入到乙醇中，升温至60-75℃，搅拌分散40-50分钟，然后，加入二异氰酸酯、六偏磷酸钠，搅拌40-60分钟，再升温至85-95℃，加入其它剩余原料，搅拌2-3小时，冷却后研磨即得。

所述的一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料的制作方法，包括以下步骤：

（1）将纳米负离子粉加入到正丁醇中，超声分散30分钟，加入乙烯基三乙氧基硅烷，升温至85℃，加入镁粉、干咖啡渣微粉保持温度搅拌反应3小时，冷却至室温经离心分离、洗涤干燥得到包覆改性纳米负离子粉；

（2）将氢化松香甘油酯、煤焦油混合加热至155°C，降温至60℃加入花蛤壳粉、无水偏硅酸钠搅拌混匀，以600转/分研磨分散20分钟；

（3）将氯化橡胶、醇酸树脂及二甲苯投入高混机中搅拌使其溶解，加入步骤（1）物料高速分散2小时，静置30分钟，加入步骤（2）物料及其他剩余成分高速分散1小时，用锥形磨研磨至细度达40μm出料。

使用本发明生产的船舶涂料的技术参数指标如下：

（1）光泽度：95.6；

（2）常温下人造海水浸泡60d，漆膜不起泡、不脱落、不生锈；

（3）700h的耐光老化实验，涂层表面无裂纹，粉化和失光等级均≤1级。

Claims (2)

1.一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：氯化橡胶38-40、醇酸树脂14-16、云母氧化铁7-9、纳米负离子粉3-5、花蛤壳粉2-3、镁粉5-7、氢化松香甘油酯6-7、煤焦油7-8、干咖啡渣微粉3-4、乙烯基三乙氧基硅烷7-9、无水偏硅酸钠1-2、正丁醇11-13、二甲苯50-53、致密剂2.9-3.7；所述的致密剂由下列重量份原料制成：纳米二氧化钛4-5、钇稀土0.1-0.15、六偏磷酸钠1-2、纳米碳化钛0.2-0.3、新戊二醇6-8、三羟甲基丙烷2-3、二异氰酸酯3-4、一缩二丙二醇12-13、乙醇30-40，其制备方法是将新戊二醇、三羟甲基丙烷、纳米二氧化钛加入到乙醇中，升温至60-75℃，搅拌分散40-50分钟，然后，加入二异氰酸酯、六偏磷酸钠，搅拌40-60分钟，再升温至85-95℃，加入其它剩余原料，搅拌2-3小时，冷却后研磨即得。

2.根据权利要求1所述的一种纳米负离子粉改性无毒低表面能船舶涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将纳米负离子粉加入到正丁醇中，超声分散30-50分钟，加入乙烯基三乙氧基硅烷，升温至85-95℃，加入镁粉、干咖啡渣微粉保持温度搅拌反应3-6小时，冷却至室温经离心分离、洗涤干燥得到包覆改性纳米负离子粉；

（2）将氢化松香甘油酯、煤焦油混合加热至155-180°C，降温至60-70℃加入花蛤壳粉、无水偏硅酸钠搅拌混匀，以600-800转/分研磨分散20分钟；

（3）将氯化橡胶、醇酸树脂及二甲苯投入高混机中搅拌使其溶解，加入步骤（1）物料高速分散2-4小时，静置30-50分钟，加入步骤（2）物料及其他剩余成分高速分散1-2小时，用锥形磨研磨至细度达40μm出料。