CN105400419A - 环氧改性硅烷船用防腐防污涂料 - Google Patents

环氧改性硅烷船用防腐防污涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，包括复合浆和固化剂，其特征在于：所述复合浆组分及重量百分比为：环保溶剂15-20％，纳米二氧化硅1-2％，环氧树脂15-18％，有机硅树脂30-35％，钛白粉10-15％，消泡剂0.1-1％，分散剂0.1-1％，流平剂0.1-1％；余量为聚四氟乙烯树脂；所述固化剂采用胺值为200mgKOH/g的氨基硅烷固化剂；所述复合浆和固化剂之间的重量比为5:1。本发明的涂料除了具有一般防腐涂料的防腐蚀保护功能外，还具有耐盐雾、弹性好、自洁性佳的特种功能，可以用于船舶防污涂料。

Description

环氧改性硅烷船用防腐防污涂料
技术领域
本发明涉及一种具有耐盐雾、自洁性好、弹性好、防腐蚀功能的防腐防污涂料，可应用在船舶防腐和防污领域。
背景技术
自从人类从事海洋活动以来，海洋生物的污损问题就成为限制人类对海洋资源开发利用的一个重要障碍。海生物在船舶水下部位的附着不但会使船舶的航速下降、燃料消耗增加，而且还会使船舶水下设施的腐蚀破坏加剧、使用寿命显著缩短。海洋生物的附着会导致船体表面摩擦力明显增加、进水管路堵塞、舰船航速降低、燃料消耗增大、进坞维修次数增多等，从而造成巨大的经济损失。涂装防污涂料是唯一可广泛应用的防止生物污损的方法。20世纪70年代研制的有机锡自抛光防污涂料因其高效和广谱性而获得了广泛应用。但是，随后的研究表明有机锡对海洋生态环境、甚至人类健康会带来严重的危害。
国际海事组织所属的海洋环境保护委员会(MEPC)规定2008年1月1日之后将彻底禁止使用含有机锡的防污漆。目前,新型防污涂料的开发主要利用涂层的自抛光机理和降低涂料表面的自由能等途径。
本涂料利用环氧改性硅烷树脂及纳米填料，获得低弹性模量和高憎水性的涂层，可有效防止海洋生物的附着。
发明内容
针对现有技术，本发明提供一种环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，利用环氧改性硅烷树脂及纳米填料，获得低弹性模量和高憎水性的涂层，可有效防止海洋生物的附着，可以在船舶表面涂刷，具有耐盐雾、高弹性、自洁性的特点，克服了现有船用防污涂料对海洋环境污染的不足。
为了解决以上技术问题，本发明提出一种环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，包括复合浆和固化剂，所述复合浆组分及重量百分比为：DBE溶剂15-20％，纳米二氧化硅1-2％，环氧树脂15-18％，有机硅树脂30-35％，钛白粉10-15％，消泡剂0.1-1％，分散剂0.1-1％，流平剂0.1-1％；余量为聚四氟乙烯树脂；所述固化剂采用胺值为200mgKOH/g的氨基硅烷固化剂；所述复合浆和固化剂之间的重量比为5:1。
优选的：
所述环氧树脂为液体双酚F型环氧树脂。
所述有机硅树脂苯基含量为20。
所述聚四氟乙烯树脂为液体。
所述纳米二氧化硅的粒径为3-4纳米。
所述消泡剂、分散剂、流平剂均为无溶剂型助剂。
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明涂料通过采用纳米材料、高柔性有机硅树脂及聚四氟乙烯树脂，提供了高弹性模量和低表面能，使涂料具有防污功能。特定比例的纳米二氧化硅、有机硅树脂和聚四氟乙烯，起到高弹性、低表面能自洁的效果，同时，涂料中固化剂组分和复合浆反应，保证涂料在基材上牢固附着及良好的耐盐雾和防腐功能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
实施例1、环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，包括复合浆和固化剂，所述复合浆组分及重量百分比为：DBE15％，纳米二氧化硅1％，液体双酚F型环氧树脂15％，苯基含量为20的有机硅树脂30％，金红石型钛白粉10％，无溶剂硅烷消泡剂0.1％，无溶剂硅烷分散剂0.1％，无溶剂硅烷流平剂0.1％，余量为聚四氟乙烯树脂；所述复合浆中，纳米二氧化硅的粒径为3-4纳米。该复合剂的制备是：将DBE投入搅拌缸，在300-500转/分钟速度下加入环氧树脂、有机硅树脂，搅拌10分钟后加入分散剂、消泡剂、流平剂、金红石型钛白粉，在800-1200转/分钟速度下分散30分钟，砂磨，至细度小于30微米，转入过滤机，过滤后即得复合浆。所述固化剂采用胺值为200mgKOH/g的氨基硅烷固化剂。使用之前按照复合浆与固化剂重量比为5：1混合后制得本发明环氧改性硅烷船用防腐防污涂料。
实施例2、环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，包括复合浆和固化剂，所述复合浆组分及重量百分比为：DBE20％，纳米二氧化硅2％，液体双酚F型环氧树脂18％，苯基含量为20的有机硅树脂35％，金红石型钛白粉15％，无溶剂硅烷消泡剂1％，无溶剂硅烷分散剂1％，无溶剂硅烷流平剂1％，余量为聚四氟乙烯树脂，所述复合浆中纳米二氧化硅的粒径为3-4纳米。该复合剂的制备与实施例1相同。所述固化剂的选用，以及所述复合浆和固化剂之间的重量比与实施例1相同。
本发明环氧改性硅烷船用防腐防污涂料适应的底材可以是金属和木质表面，施工时主要包括：底材前处理→调漆→涂装，施工环境温度5-45℃，不可雨雪中施工；喷涂前要除去基材油脂、氧化皮、浮尘和疏松部分，钢铁表面喷砂Sa2.5级处理；然后，按照所述复合浆和固化剂之间的重量比为5:1混合搅拌均匀后，对基材进行一至三遍施工；涂装方式可以是工业用高压喷涂机喷涂或采用人工滚涂均可，不限于喷涂、滚涂和刷涂，涂装厚度为0.3毫米左右为宜，完全干燥后养护7天后可投入使用。
环氧改性硅烷船用防腐防污涂料的主要技术指标如下：
25℃表干：6h(按GB/T1728-1989测定法测定)；
25℃实干：24h(按GB/T1728-1989测定法测定)；
铅笔硬度：H(按GB/T6739涂膜硬度铅笔测定法测定)；
耐20％盐酸:3个月无变化(按GB/T1763漆膜耐化学试剂性测定标准测定)；
耐20％氢氧化钠：3个月无变化(按GB/T1763漆膜耐化学试剂性测定标准测定)；
耐中性盐雾:1000小时(按GB/T1771耐中性盐雾性能的测定标准测定)；
耐老化(紫外氙灯)：1000小时(按GB/T1865-2009的规定测定)；
接触角115°(按GB/T30447-2013的规定测定)；
弹性模量1Gpa(按GB/T22458-2008的规定测定)。
本发明复合浆中的二氧化硅必须采用纳米级、有机硅树脂必须采用高柔性有机硅，否则不能得到低表面能及高弹性模量的效果。固化剂组分必须采用氨基硅烷固化剂，否则不能和复合浆充分反应，影响漆膜在基材上的附着及耐盐雾的特性。复合浆和固化剂之间的重量比为5:1混合搅拌均匀，如果混合比例有误差可引起固化不良，漆膜无法正常干燥，从而影响漆膜的理化性能指标。
尽管上面对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，包括复合浆和固化剂，其特征在于：所述复合浆组分及重量百分比为：DBE溶剂15-20％，纳米二氧化硅1-2％，环氧树脂15-18％，有机硅树脂30-35％，钛白粉10-15％，消泡剂0.1-1％，分散剂0.1-1％，流平剂0.1-1％；余量为聚四氟乙烯树脂；
所述固化剂采用胺值为200mgKOH/g的氨基硅烷固化剂；
所述复合浆和固化剂之间的重量比为5:1。
2.根据权利要求1所述环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，其特征在于：所述环氧树脂为液体双酚F型环氧树脂。
3.根据权利要求1所述环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，其特征在于：所述有机硅树脂苯基含量为20。
4.根据权利要求1所述环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，其特征在于：所述聚四氟乙烯树脂为液体。
5.根据权利要求5所述环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，其特征在于：所述纳米二氧化硅的粒径为3-4纳米。
6.根据权利要求1所述环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉。
7.根据权利要求1所述环氧改性硅烷船用防腐防污涂料，其特征在于：所述消泡剂、分散剂、流平剂均为无溶剂型助剂。
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