CN106085033A - 一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法 - Google Patents

一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106085033A
CN106085033A CN201610450688.2A CN201610450688A CN106085033A CN 106085033 A CN106085033 A CN 106085033A CN 201610450688 A CN201610450688 A CN 201610450688A CN 106085033 A CN106085033 A CN 106085033A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphite phase
carbon nitride
phase carbon
composite coating
organic fluoride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610450688.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106085033B (zh
Inventor
周锋
田雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Maritime University
Original Assignee
Dalian Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Maritime University filed Critical Dalian Maritime University
Priority to CN201610450688.2A priority Critical patent/CN106085033B/zh
Publication of CN106085033A publication Critical patent/CN106085033A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106085033B publication Critical patent/CN106085033B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
    • C09D5/1612—Non-macromolecular compounds
    • C09D5/1618—Non-macromolecular compounds inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法，所述涂料按重量百分比由以下组分组成：纳米二氧化钛1％～5％，石墨相氮化碳0.01％～0.35％，聚乙烯吡咯烷酮0.3～1.5％，有机氟碳树脂60～75％，分散剂10～15％，固化剂10～20％。本发明所述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料采用的石墨相氮化碳修饰的纳米TiO2具有高吸附、高光催化氧化活性，具有很好的光催化活性，能很好的发挥其抗菌性，并且由于石墨相氮化碳属于聚合物半导体，在有机涂料中具有良好的分散性比普通氟碳树脂涂料对海洋生物的附着有着更好的抑制作用，具有较高防污性能且制备工艺简单。

Description

一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及 其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合涂料及其制备方法，具体涉及一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法。
背景技术
20世纪初，船底防污涂料就已成功应用到船舶防污上，经历了以汞、砷、氧化亚铜等毒料作为防污剂，再到将有机锡化合物应用到防污漆中，由此导致的海洋污染问题也日益突出。在开发利用海洋的历史进程中，随着社会进步和人类认识水平的提高，环保呼声愈来愈高，研发无毒无污染、具有特殊功能的涂料在全球涂料市场中成为持续热点。有机氟碳树脂涂料是一种重要的功能材料，其在耐候性、耐腐蚀性、耐化学药品性、抗沾污性和高装饰性方面，具有其他涂料无法比拟的综合优点，可应用于航空航天、桥梁车辆、船舶防腐和化工建筑等领域，其在船舶防腐方面具有优良前景。在船舶防污涂料中材料抑制海洋生物附着的性能尤为重要，而纳米TiO2具有光催化氧化抑菌活性，从而达到抑制海洋生物附着的效果。但目前纳米TiO2由于其禁带宽度较宽，只能在波长较短的紫外光的照射下发生光催化作用，但在自然光中紫外光所占的比重较少，使得TiO2光催化剂的太阳光能利用率较低，抗菌性不能充分发挥作用，同时由于纳米二氧化钛的纳米级尺寸，使得其在很容易发生团聚现象，影响其在溶液中的分散性。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法。本发明采用的技术手段如下：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，按重量百分比由以下组分组成：
纳米二氧化钛1～5％，石墨相氮化碳0.01～0.35％，聚乙烯吡咯烷酮0.3～1.5％，有机氟碳树脂60～75％，分散剂10～15％，固化剂10～20％。
所述固化剂为脂肪族固化剂，主要成分为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，所述分散剂为二月桂酸二丁基锡或有机改性硅氧烷。所用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种表面活性剂，能对本发明所起到的作用是起到胶体保护作用、增加成模性、提高吸湿性及增溶作用。
在上述复合涂料中，纳米二氧化钛的含量优选为2～4％，更优选为3％，石墨相氮化碳的含量优选为0.1～0.2％，更优选为0.15％，具体优选方案为石墨相氮化碳是纳米二氧化钛含量的5％。
制备本发明的复合涂料的方法，包括以下步骤：
(a)按重量百分比称取相应原料组分；
(b)将石墨相氮化碳分散到甲醇中，超声处理，得到石墨相氮化碳均匀分散液；
(c)将纳米二氧化钛加入到步骤(b)得到的石墨相氮化碳均匀分散液中，经过超声处理得到新的均匀分散液，再经过搅拌和烘干得到石墨相氮化碳负载的二氧化钛粉末固体产物；
(d)将石墨相氮化碳负载的二氧化钛粉末加入到有机氟碳树脂涂料中，加入分散剂后进行超声处理，加入固化剂。
所述石墨相氮化碳是由三聚氰胺热解法制得的，具体可以为：将一定量的三聚氰胺以2℃/min的升温速率于马弗炉中以600℃加热2h的条件下来制备得到石墨相氮化碳材料，然后将经过焙烧后得到的样品经过自然冷却至室温，得到浅黄色g-C3N4固体。将所得到的黄色固体研磨成粉末，最终完成了石墨氮化碳(g-C3N4)的制备。
步骤(b)中，超声处理的时间为0.5～1h，所述石墨相氮化碳均匀分散液中石墨相氮化碳的浓度为0.1～3.5g/L；步骤(c)中，超声处理时间为0.5～1h，搅拌时间为12～24h，烘干温度为80～100℃，该步骤超声处理后得到的新的均匀分散液中纳米二氧化钛的浓度为10～70g/L；步骤(d)中，超声处理的时间为0.5～1h，石墨相氮化碳负载的二氧化钛粉末余有机氟碳树脂涂料的重量比为(2～5):100。
本发明可用于船体、海洋平台的防污及灭菌。
与现有技术比较，本发明所述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料采用的石墨相氮化碳修饰的纳米TiO2具有高吸附、高光催化氧化活性，具有很好的光催化活性，能很好的发挥其抗菌性，并且由于石墨相氮化碳属于聚合物半导体，在有机涂料中具有良好的分散性，因此经石墨相氮化碳修饰的纳米TiO2的分散性可大大提高，比普通氟碳树脂涂料对海洋生物的附着有着更好的抑制作用，具有较高防污性能且制备工艺简单。
附图说明
图1是本发明对比例和实施例对应的琼脂平板培养皿中菌落的数目。
具体实施方式
对比例一
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛1％，聚乙烯吡咯烷酮0.3％，有机氟碳树脂73％，分散剂12％，固化剂13.7％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将1000mg二氧化钛加入到100ml甲醇溶液中，超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(2)按3:100的质量比例将二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
对比例二
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛3％，聚乙烯吡咯烷酮0.9％，有机氟碳树脂70％，分散剂12％，固化剂14.1％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将3000mg二氧化钛加入到100ml甲醇溶液中，超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(2)按3:100的质量比例将二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
对比例三
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛5％，聚乙烯吡咯烷酮1.5％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂13.5％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将1000mg二氧化钛加入到100ml甲醇溶液中，超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(2)按3:100的质量比例二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
将对比例1～对比例3中所制得复合涂料涂刷成涂层，分别测试其在紫外光及可见光下对海洋细菌的灭菌情况，对比发现，紫外光照射下复合涂层表现一定灭菌性能，并在纳米二氧化钛添加量为3％时效果最佳，而在可见光照射时，几乎没有灭菌效果。
为测试经石墨相氮化碳修饰的二氧化钛不同含量对产品效果的影响，特进行以下实施例。
实施例1：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛1％，石墨相氮化碳0.01％，聚乙烯吡咯烷酮0.3％，有机氟碳树脂73％，分散剂10％，固化剂15.69％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将10mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将1000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例2：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛1％，石墨相氮化碳0.07％，聚乙烯吡咯烷酮0.3％，有机氟碳树脂73％，分散剂10％，固化剂15.63％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将70mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将1000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例3：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛1％，石墨相氮化碳0.03％，聚乙烯吡咯烷酮0.3％，有机氟碳树脂73％，分散剂10％，固化剂15.67％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将30mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将1000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例4：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛1％，石墨相氮化碳0.05％，聚乙烯吡咯烷酮0.3％，有机氟碳树脂73％，分散剂10％，固化剂15.65％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将50mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将1000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料
实施例5：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛3％，石墨相氮化碳0.03％，聚乙烯吡咯烷酮0.9％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂16.07％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将30mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将3000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例:6：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛3％，石墨相氮化碳0.21％，聚乙烯吡咯烷酮0.9％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂15.89％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将210mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将3000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例:7：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛3％，石墨相氮化碳0.09％，聚乙烯吡咯烷酮0.9％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂16.01％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将90mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将3000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例:8：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛3％，石墨相氮化碳0.15％，聚乙烯吡咯烷酮0.9％，有机氟碳树脂70％，分散剂15％，固化剂15.95％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将150mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将3000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例9：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛5％，石墨相氮化碳0.05％，聚乙烯吡咯烷酮1.5％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂13.45％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将50mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将5000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例10：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛5％，石墨相氮化碳0.35％，聚乙烯吡咯烷酮1.5％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂13.15％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将350mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将5000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例11：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛5％，石墨相氮化碳0.15％，聚乙烯吡咯烷酮1.5％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂13.35％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将150mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将5000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
实施例12：
一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于，其制备原料按复合涂料重量百分比由以下成分制成：纳米二氧化钛5％，石墨相氮化碳0.25％，聚乙烯吡咯烷酮1.5％，有机氟碳树脂70％，分散剂10％，固化剂13.25％。
上述用于防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料的制备方法，其制备过程包括以下步骤：
(1)将250mg石墨相氮化碳分散到100mL甲醇中，然后将溶液超声0.5～1h，将石墨相氮化碳剥离成片层状，得到均匀分散的石墨相氮化碳分散液；
(2)将5000mg二氧化钛加入到均匀分散的石墨相氮化碳分散液中，搅拌、超声使二氧化钛分散均匀，超声1h后，置于离子搅拌器搅拌12h后，80～100℃烘干，研磨成粉。
(3)按3:100的质量比例将石墨相氮化碳修饰的二氧化钛和有机氟碳树脂涂料放入烧杯中，加入分散剂，超声0.5h，最终形成所需要的有机氟碳树脂复合涂料。
将对比例1～3分别编号为1-PEVE-CN0、3-PEVE-CN0、5-PEVE-CN0、实施例1～4编号1-PEVE-CNX(X＝1，7，3，5)，施例5～8编号3-PEVE-CNX(X＝1，7，3，5)，施例9～12编号5-PEVE-CNX(X＝1，7，3，5)，原始有机氟碳树脂涂料编号PEVE，对样品进行细菌附着性能分析。
将涂料样品(编号分别为如上)刷在载玻片上既制得所需涂料涂层。涂层表面的耐细菌附着性可以通过测量不同复合样品制得的涂层在天然海水中光照测试一定时间后，不同涂层试样对应的琼脂平板培养皿中菌落数的多少来反映，具体方法如下：
(1)过滤100ml新鲜海水，待用。
(2)过滤300ml新鲜海水，放入高压灭菌锅内0.1MPa高压下灭菌20min待用。
(3)将附着实验需要使用的移液管、棉签、温度计、烧杯以及无菌海水在高压蒸汽锅中进行灭菌处理，0.1MPa高压下灭菌20分钟后，放入无菌箱中与已经制备好的平板培养基一起进行紫外线灭菌处理20min，并用温度计测量待无菌海水为40℃～45℃时开始进行试验。
(4)将每个涂层试样分别置于15ml过滤的新鲜海水中并放于恒温光照培养箱中30℃浸泡3h后，用镊子取出，将涂层试样在去离子水中摇晃清洗以去除表面附着的细菌及表面的结晶盐。
(5)用棉签将不同涂层试样上的细菌膜分别刷到50mL的灭菌海水中，充分搅拌均匀，制成50ml的细菌悬浮液，编号。用移液管取0.1ml细菌悬浮液接种于琼脂平板培养皿上涂布均匀。
(6)将琼脂平板培养皿倒置后放于30℃恒温箱中，培养48h。
(7)用菌落计数器计算不同琼脂平板培养皿中菌落数目。
琼脂平板培养皿中菌落数的数目越少，说明涂料涂层的耐细菌附着性越好，琼脂平板培养皿中菌落数值如图1所示。
结合图1可以看出，(1)本发明得到的石墨相氮化碳修饰二氧化钛有机氟碳树脂复合涂料(PEVE-CN0、PEVE-CN1、PEVE-CN3、PEVE-CN5、PEVE-CN7)涂层，相对于原始氟碳树脂涂料(PEVE)或者只用二氧化钛改性的氟碳树脂涂料(PEVE-CN0)涂层表面细菌数目明显较少，说明复合二氧化钛光催化剂的添加，提高了有机氟碳树脂涂料的耐细菌附着性能。(2)PEVE-CN1、PEVE-CN3、PEVE-CN5、PEVE-CN7琼脂平板培养皿细菌培养结果表示，随着石墨相氮化碳添加量的增加，复合氟碳树脂涂层对细菌附着的抑制性能呈现逐渐提高的趋势，并在g-C3N4/TiO2添加量为5％左右时抑菌效果最佳。以上结果说明，经过石墨相氮化碳修饰的二氧化钛改性的有机氟碳树脂涂料具有更好的抑菌效果，能够很好的抑制海洋微生物的附着，可有效解决船舶、海洋平台的生物污损难题。
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 (9)

1.一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，按重量百分比由以下组分组成：
纳米二氧化钛1～5％，石墨相氮化碳0.01～0.35％，聚乙烯吡咯烷酮0.3～1.5％，有机氟碳树脂60～75％，分散剂10～15％，固化剂10～20％。
2.根据权利要求1所述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于：所述固化剂为脂肪族固化剂。
3.根据权利要求1所述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于：所述分散剂为二月桂酸二丁基锡或有机改性硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于：纳米二氧化钛的含量为2～4％，石墨相氮化碳的含量为0.1～0.2％。
5.根据权利要求4述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于：纳米二氧化钛的含量为3％，石墨相氮化碳的含量为0.15％。
6.根据权利要求1所述的可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料，其特征在于：石墨相氮化碳与纳米二氧化钛的比例为5％。
7.制备权利要求1所述的复合涂料的方法，包括以下步骤：
(a)按重量百分比称取相应原料组分；
(b)将石墨相氮化碳分散到甲醇中，超声处理，得到石墨相氮化碳均匀分散液；
(c)将纳米二氧化钛加入到步骤(b)得到的石墨相氮化碳均匀分散液中，经过超声处理、搅拌和烘干得到石墨相氮化碳负载的二氧化钛粉末固体产物；
(d)将石墨相氮化碳负载的二氧化钛粉末加入到有机氟碳树脂涂料中，加入分散剂后进行超声处理，加入固化剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述石墨相氮化碳是由三聚氰胺热解法制得的。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(b)中，超声处理的时间为0.5～1h，所述石墨相氮化碳均匀分散液中石墨相氮化碳的浓度为0.15～1.15g/L；步骤(c)中，超声处理时间为0.5～1h，搅拌时间为12～24h，烘干温度为80～100℃；步骤(d)中，超声处理的时间为0.5～1h。
CN201610450688.2A 2016-06-20 2016-06-20 一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法 Active CN106085033B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610450688.2A CN106085033B (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610450688.2A CN106085033B (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106085033A true CN106085033A (zh) 2016-11-09
CN106085033B CN106085033B (zh) 2018-10-23

Family

ID=57238754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610450688.2A Active CN106085033B (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106085033B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106752449A (zh) * 2017-01-21 2017-05-31 湖北红旗电缆有限责任公司 一种用于电缆使用的防腐防污涂料
CN107325592A (zh) * 2017-05-19 2017-11-07 浙江帝恒实业有限公司 一种抗菌敷料
CN108148474A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 广州前延新材料发展有限公司 一种用于海洋装备的复合涂料及其制备方法和应用
CN110128863A (zh) * 2019-03-29 2019-08-16 中山市博海精细化工有限公司 一种具有有机物吸附作用的涂料及其制备方法
CN111410912A (zh) * 2020-04-02 2020-07-14 南京林业大学 一种高效光催化涂料及其降醛处理方法
CN115920092A (zh) * 2022-10-31 2023-04-07 大连理工大学 一种化学消毒耦合紫外、光催化的冷链外包装复合消毒方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102702807A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 金华氟特催化科技有限公司 一种光催化复合涂料及其制备方法
CN104830227A (zh) * 2015-05-13 2015-08-12 南京倍立达新材料系统工程股份有限公司 负载型复合光催化涂层及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102702807A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 金华氟特催化科技有限公司 一种光催化复合涂料及其制备方法
CN104830227A (zh) * 2015-05-13 2015-08-12 南京倍立达新材料系统工程股份有限公司 负载型复合光催化涂层及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIN ZHANG等: "Heterojunctions in g-C3N4/TiO2(B) nanofibres with exposed(001) plane and enhanced visible-light photoactivity", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 *
SHANSHAN ZHAO等: "g-C3N4/TiO2 hybrid photocatalyst with wide absorption wavelength range and effective photogenerated charge separation", 《SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY》 *
XIAO-JING WANG等: "In Situ Microwave-Assisted Synthesis of Porous N-TiO2/g-C3N4 Heterojunctions with Enhanced Visible-Light Photocatalytic Properties", 《INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH》 *
廖佳珍: "g-C3N4/TiO2复合光催化剂的制备及可见光催化性能的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
齐育红等: "Nano-TiO2/FEVE氟碳涂层的水云藻附着性能", 《中国表面工程》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106752449A (zh) * 2017-01-21 2017-05-31 湖北红旗电缆有限责任公司 一种用于电缆使用的防腐防污涂料
CN107325592A (zh) * 2017-05-19 2017-11-07 浙江帝恒实业有限公司 一种抗菌敷料
CN108148474A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 广州前延新材料发展有限公司 一种用于海洋装备的复合涂料及其制备方法和应用
CN110128863A (zh) * 2019-03-29 2019-08-16 中山市博海精细化工有限公司 一种具有有机物吸附作用的涂料及其制备方法
CN111410912A (zh) * 2020-04-02 2020-07-14 南京林业大学 一种高效光催化涂料及其降醛处理方法
CN115920092A (zh) * 2022-10-31 2023-04-07 大连理工大学 一种化学消毒耦合紫外、光催化的冷链外包装复合消毒方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106085033B (zh) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106085033A (zh) 一种可见光下具有防污灭菌性能的有机氟碳树脂复合涂料及其制备方法
Ratova et al. Highly efficient photocatalytic bismuth oxide coatings and their antimicrobial properties under visible light irradiation
TWI353881B (zh)
ES2782373T3 (es) Revestimiento de superficie
CN109536013B (zh) 一种接枝改性的石墨烯原位生成疏水防污涂层的制备方法
CN107011783A (zh) 一种石墨烯/TiO2复合材料的制备方法
CN108587262B (zh) 一种耐蚀防污损涂层及其制备方法
Behzadnia et al. Simultaneous sonosynthesis and sonofabrication of N-doped ZnO/TiO2 core–shell nanocomposite on wool fabric: Introducing various properties specially nano photo bleaching
Tian et al. Mechanisms on the enhanced sterilization performance of fluorocarbon resin composite coatings modified by g-C3N4/Bi2MoO6 under the visible-light
CN101088606A (zh) 纳米二氧化钛/二氧化硅复合光催化溶胶的制备方法及透明光催化膜
CN108675383A (zh) 防治水体中菌藻的方法
CN110484028B (zh) 一种光催化抑菌防污的无机防腐涂层及其涂覆方法
CN1637082A (zh) 一种纳米无机粉体改性的水乳液墙体涂料及其制备方法
CN104629615A (zh) 一种木板制品表面涂覆用uv光油及其涂覆方法
Wang et al. Surface morphology properties and antifouling activity of Bi2WO6/boron-grafted polyurethane composite coatings realized via multiple synergy
JP6301018B1 (ja) 表面を処理するための方法、及び、微生物構造の層を有する物
CN107502114A (zh) 一种用于甲醛吸附的内墙水性涂料及其制备方法
CN107353781A (zh) 一种水性环氧地坪涂料
CN111808481A (zh) 一种单原子灭藻杀菌水池涂料及其制备方法
CN106397808B (zh) 一种耐脏鼠标的制作工艺
CN116179040A (zh) 一种无锡低表面能自抛光环保厚浆型防污涂料及其制备方法和应用
CN112111186B (zh) 一种抗海洋生物污损涂料及其制备方法
CN110698901B (zh) 一种丙烯酸树脂包埋处理辣椒素防污剂及其制备方法与应用
CN112251122A (zh) 一种不产生VOCs的表面透明罩光工艺
CN106744921B (zh) 电热涂膜用的TiO2/石墨纳米片复合粉体的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant