CN106366827A - 一种磁性无毒防污涂料及其制备方法 - Google Patents

一种磁性无毒防污涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁性无毒防污涂料及其制备方法，按重量份计，原料组成如下：基体树脂100份，固化剂4‑50份，磁粉1‑40份，稀释剂100‑150份。本发明施工容易，表面破损易修复，成本低，不会杀死污损生物，污损生物不会产生耐药性，对环境也不会产生二次污染，防污时效长。

Description

一种磁性无毒防污涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防污涂料，特别涉及一种磁性无毒防污涂料及其制备方法。
背景技术
现有的防污涂料主要是释放型涂料，其主要原理是在涂料中添加防污剂，涂料在海水的浸泡中分解释放出防污剂，通过防污剂对海洋生物的毒杀或者抑制作用使海洋污损生物不在涂层上附着生长。但是时间长了以后污损生物会产生耐药性，其毒副作用也会对海洋产生二次污染。例如辣椒素在初期防污损效果非常明显，但是时间长了以后效果明显下降；氧化亚铜是常用的防污剂，释放在海水中以后，铜离子是重金属离子，容易在生物体内富集，对人体和非污损生物产生毒副作用，会对人类食品产业产生很大影响。针对释放型防污涂料的缺陷也有人发明了非释放型的防污涂料，包括电化学防污涂料、地表面能防污涂料，仿生方法防污涂料，但是这些方法要么施工困难，要么表面破损不易修复，要么就是价格昂贵限制其推广发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁性无毒防污涂料，施工容易，表面破损易修复，成本低，不会杀死污损生物，污损生物不会产生耐药性，对环境也不会产生二次污染，防污时效长。
本发明还提供了上述磁性无毒防污涂料的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种磁性无毒防污涂料，按重量份计，原料组成如下：基体树脂100份，固化剂4-50份，磁粉1-40份，稀释剂100-150份。
优选配方为：一种磁性无毒防污涂料，按重量份计，原料组成如下：基体树脂100份，固化剂4-50份，磁粉15-20份，稀释剂100-150份。
本发明属于无毒非释放型防污涂料，是一个全新的物理防污方法。主要原理是利用微弱磁场环境影响生物体内的离子运动，使生物体内离子失衡，使污损生物在涂层表面感到“不适”，从而抑制和驱赶生物在涂层上生长来达到防污效果，此种物理防污方法不会杀死污损生物，污损生物不会产生耐药性，对环境也不会产生二次污染。磁粉采用永磁材料，饱和充磁一次后无需再次充磁。
作为优选，所述基体树脂选自酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种。
作为优选，所述固化剂选自六次甲基四胺、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺中的一种或几种。六次甲基四胺为酚醛树脂的固化剂，乙二胺、己二胺、二乙烯三胺为环氧树脂的固化剂。
作为优选，所述稀释剂选自松香水、丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、乙酸乙酯中的一种或几种。
作为优选，所述磁粉选自铁氧体磁粉、钕铁硼磁粉、钐钴磁粉中的一种或几种。
作为优选，所述磁粉的粒度为1-100µm。磁粉的粒度与涂层性能和磁场强度有关。
作为优选，所述磁性无毒防污涂料形成的涂层充磁后涂层剩磁强度>0.1mT。充磁后涂层剩磁强度>0.1mT才能起到物理防污性能。
一种磁性无毒防污涂料的制备方法，步骤如下：
（1）将固化剂加到基体树脂中，在40-60℃水浴中不断搅拌，使固化剂和基体树脂充分混合得混合物A；
（2）将稀释剂加到混合物A中，在40-60℃水浴中缓慢搅拌，直至混合物A完全溶解得混合物B；
（3）将磁粉加入至混合物B中，在超声波中分散30-50min后得磁性无毒防污涂料。
作为优选，步骤（3）中磁粉预处理后加入至混合物B中，磁粉预处理方法为：将质量浓度为35-45%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与磁粉混合25-35min，然后再加入质量浓度为40-50%硅烷偶联剂KH570的无水乙醇溶液混合35-45min，然后80-90℃下真空干燥30-60min，粉碎即可；钛酸酯偶联剂的用量为磁粉重量的0.3-0.5%，硅烷偶联剂KH570的用量为磁粉重量的1-1.5%。发明人研究发现先通过使用钛酸酯偶联剂对磁粉进行第一次表面处理，后再通过添加硅烷偶联剂对处理过的磁粉进行第二次表面处理，这样能有效解决磁粉团聚的问题，使硅烷偶联剂有效的包裹磁粉，进一步的防止了磁粉的团聚，与树脂的混合更均匀，由于偶联剂的处理，磁粉与树脂结合强度更好，混合更均匀，形成的涂层均匀性好，涂覆性能佳。
一种磁性无毒防污涂料的使用方法，将磁性无毒防污涂料喷涂在基体材料上，形成涂层，室温固化后，在饱和磁化环境下进行充磁，充磁后涂层剩磁强度>0.1mT。
本发明的有益效果是：施工容易，表面破损易修复，成本低，不会杀死污损生物，污损生物不会产生耐药性，对环境也不会产生二次污染，防污时效长。
附图说明
图1是防污效果对比图。
图中：处理1为本发明磁性无毒防污涂料形成涂层充磁后的防污效果；处理2为本发明磁性无毒防污涂料形成涂层未充磁的防污效果；处理3为市售佐敦无锡自抛光防污漆的防污效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明实施例中使用的磁粉的粒度为1-100µm，市售。
实施例1
一种磁性无毒防污涂料，按重量份计，原料组成如下：基体树脂（酚醛树脂）100份，固化剂（六次甲基四胺）4份，磁粉（钕铁硼磁粉）1份，稀释剂（松香水）100份。
制备方法为：
（1）将固化剂加到基体树脂中，在40℃水浴中不断搅拌，使固化剂和基体树脂充分混合得混合物A；
（2）将稀释剂加到混合物A中，在40℃水浴中缓慢搅拌，直至混合物A完全溶解得混合物B；
（3）将磁粉加入至混合物B中，在超声波中分散30min后得磁性无毒防污涂料。
实施例2
一种磁性无毒防污涂料，按重量份计，原料组成如下：基体树脂（环氧树脂）100份，固化剂（乙二胺+己二胺）50份，磁粉（铁氧体磁粉）40份，稀释剂（正丁醇）150份。
制备方法为：
（1）将固化剂加到基体树脂中，在60℃水浴中不断搅拌，使固化剂和基体树脂充分混合得混合物A；
（2）将稀释剂加到混合物A中，在60℃水浴中缓慢搅拌，直至混合物A完全溶解得混合物B；
（3）将磁粉加入至混合物B中，在超声波中分散50min后得磁性无毒防污涂料。
实施例3
一种磁性无毒防污涂料，按重量份计，原料组成如下：基体树脂（酚醛树脂）100份，固化剂（六次甲基四胺）10份，磁粉（钕铁硼磁粉）15份，稀释剂（丙酮+松香水）120份。
制备方法为：
（1）将固化剂加到基体树脂中，在50℃水浴中不断搅拌，使固化剂和基体树脂充分混合得混合物A；
（2）将稀释剂加到混合物A中，在50℃水浴中缓慢搅拌，直至混合物A完全溶解得混合物B；
（3）将磁粉加入至混合物B中，在超声波中分散40min后得磁性无毒防污涂料。
性能测试：
磁性无毒防污涂料制备：
将2.4g六次甲基四胺加到30g酚醛树脂中，在40℃水浴中不断搅拌充分混匀，加入35g松香水，在40℃水浴中缓慢搅拌，直至酚醛树脂完全溶解，最后加入6g钕铁硼磁粉，在超声波中分散30min后在0.8MP气压下喷涂在45钢表面，室温下固化4小时。
将固化好的涂层在饱和磁化环境下进行充磁，充磁后涂层的剩磁大小为1.5mT。
将式样按照GB-T 5370-2007 防污漆样板浅海浸泡试验方法进行海试，与佐敦无锡自抛光防污漆做对比，挂板时间7-9月，挂板对比效果如图1。本发明磁性无毒防污涂料形成涂层充磁后的防污效果能达到佐敦无锡自抛光防污漆的80%，本发明磁性无毒防污涂料形成涂层未充磁的涂层表面则附着了大量的海藻和树枝螅。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种磁性无毒防污涂料，其特征在于，按重量份计，原料组成如下：基体树脂100份，固化剂4-50份，磁粉1-40份，稀释剂100-150份。
2.根据权利要求1所述的一种磁性无毒防污涂料，其特征在于：所述基体树脂选自酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁性无毒防污涂料，其特征在于：所述固化剂选自六次甲基四胺、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的一种磁性无毒防污涂料，其特征在于：所述稀释剂选自松香水、丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、乙酸乙酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的一种磁性无毒防污涂料，其特征在于：所述磁粉选自铁氧体磁粉、钕铁硼磁粉、钐钴磁粉中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的一种磁性无毒防污涂料，其特征在于：所述磁粉的粒度为1-100µm。
7.根据权利要求1所述的一种磁性无毒防污涂料，其特征在于：所述磁性无毒防污涂料形成的涂层充磁后涂层剩磁强度>0.1mT。
8.一种如权利要求1所述的磁性无毒防污涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将固化剂加到基体树脂中，在40-60℃水浴中不断搅拌，使固化剂和基体树脂充分混合得混合物A；
（2）将稀释剂加到混合物A中，在40-60℃水浴中缓慢搅拌，直至混合物A完全溶解得混合物B；
（3）将磁粉加入至混合物B中，在超声波中分散30-50min后得磁性无毒防污涂料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中磁粉预处理后加入至混合物B中，磁粉预处理方法为：将质量浓度为35-45%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液与磁粉混合25-35min，然后再加入质量浓度为40-50%硅烷偶联剂KH570的无水乙醇溶液混合35-45min，然后80-90℃下真空干燥30-60min，粉碎即可；钛酸酯偶联剂的用量为磁粉重量的0.3-0.5%，硅烷偶联剂KH570的用量为磁粉重量的1-1.5%。
10.一种如权利要求1所述的磁性无毒防污涂料的使用方法，其特征在于：将磁性无毒防污涂料喷涂在基体材料上，形成涂层，室温固化后，在饱和磁化环境下进行充磁，充磁后涂层剩磁强度>0.1mT。
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