CN106883725A - 一种双组份螺旋桨防污涂料 - Google Patents

Abstract

一种双组份螺旋桨防污涂料，由甲组份和乙组份组成，所述的甲组份由树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成，乙组份由固化剂组成，其中甲组份中各成份所占质量分数为：树脂20～75%、铜类防污剂5～60%、辅助防污剂10～20%、有机高效防污剂0～20%、稀释剂1～12%、触变剂0.5~2%，固化剂为甲组份质量含量的15～25%，树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成了本涂料的甲组份，通过稀释剂稀释调节其粘度，实现在水下施工及固化。本发明中的涂料可进行水下施工，一次成膜厚度可达150μm以上，耐盐水，6个月：涂层无起泡、无脱落、螺旋桨无腐蚀。

Description

一种双组份螺旋桨防污涂料

技术领域

本发明属于化工材料技术领域，尤其是涉及一种双组份螺旋桨防污涂料。

背景技术

目前船舶螺旋桨所用材料主要为锰铁黄铜和不锈钢两种，锰铁黄铜类螺旋桨自身可以电解铜离子，具有一定的防污能力,随着腐蚀产物的形成会在表面形成屏蔽层，使铜离子的析出数量下降，导致防污能力逐年下降。且螺旋桨在实际使用过程中因防腐蚀的要求，安装了阴极保护系统，导致锰铁黄铜类螺旋桨铜离子无法析出，使其失去了防污能力；不锈钢螺旋桨自身无防污能力。船舶在运行过程中，在高速的水流冲刷和离心力的作用下，螺旋桨表面不会产生海生物污损；停泊时，未做防污处理的螺旋桨很容易发生海生物污损。螺旋桨的海生物污损，特别是硬壳类海生物污损，会增加船舶的航行阻力和燃油消耗，降低了航速，同时会增大螺旋桨的表面粗糙度，降低螺旋桨的输出效率，加速螺旋桨的腐蚀，使船舶因螺旋桨污损问题需频繁的进坞维修，增加维修费用，降低出航率。目前国内外已研究开发出了多种防止海生物污损的方法，包括防污涂层法、电解防污法、超声波法、放射化学法和人工清理法，但目前应用范围广、工艺成熟稳定的方法仅有人工清理法、防污涂层法和电解防污法，其他方法均处于实验室研究阶段，没有相关工程应用经验。人工清理法需船舶进坞清理螺旋桨，采用工具铲除海生物并打磨螺旋桨表面以彻底去除海生物，该方法耗时耗力且会产生巨额的占坞费；电解海水防污作为一种比较有效的防污手段，七二五所子公司青岛双瑞在电解防污领域做了大量的工作，主要应用于封闭空间、管路内壁防污，近年来也开发了相应的螺旋桨防污装置，但螺旋桨处于开放式环境中，次氯酸钠的浓度难于达到防污要求，难以实现有效防污，且设备投资较大，不受广大船东的欢迎。

国内关于螺旋桨防污涂料开发未见报道，仅见电解海水防污方面开展了相关工作。

专利CN201510119017.3公开了一种船用便携式螺旋桨防污装置，需在原船舶艉部加装喷口加药装置，对于已经建造完成的船舶来讲加装管路麻烦，广大船东难于接受，且设备需投入较大成本。

专利CN201010243815.4公开了一种螺旋桨岸基电解海水防污系统，该系统包含固定框架和辅助电解电极，固定框架可以通过固定在岸上的滑动支架自由移动。当船舶停靠码头后，通过岸上的滑动支架将电解制氯装置放置于螺旋桨底部。但船舶螺旋桨会随着海水摆动，且幅度差别很大，难于持续移动固定框架保证定位，导致局部防污浓度不够产生污损。

专利CN201010573328.4报道了一种用于船舶螺旋桨防污系统，该系统将海水引入岸基移动式电解海水制氯装置，包含水下自动定位装置和在线监测余氯装置，该系统同样存在螺旋桨随海况偏离原位置的情况，需要水下自动定位系统随时更换位置，以确保螺旋桨周围次氯酸钠的防污浓度。该系统组成复杂，水下自动定位装置和在线余氯检测装置都增加的运行难度和设备费用。

专利CN103088345A公开了一种脉冲电流法螺旋桨防污方法，该方法需要有外加电流阴极保护系统，对于没有外加电流阴极保护系统的船舶无法实现，且其靠反向通电时铜合金螺旋桨电解产生亚铜粒子防污，对于使用不锈钢螺旋桨的船舶亦无法使用。

为解决现有的螺旋桨防污问题：人工处理耗时耗力，且会产生巨额占坞费；电解防污在开放环境下次氯酸钠浓度不足产生污损等问题。针对上述问题和广大船东对螺旋桨的防污需求，本发明公布了一种可水下施工的双组份螺旋桨可剥离防污涂料，采用环氧树脂、石油磺酸钡等作为基料，并以氧化亚铜、氧化锌及有机高效防污剂作为复配防污剂，在停航时对螺旋桨起到临时防污作用，避免污损生物附着；即使有海生物附着，在船舶航行时，海生物随涂层在螺旋桨的离心力和水流冲刷的作用下发生剥离脱落，使螺旋桨表面保持干净，无污损生物附着，保证船体航行速度，为船东节省油耗，创造更多经济效益，因此具有广阔的市场应用前景。该防污涂料的一次成膜厚度可达150μm以上，耐盐水浸泡6个月，不开裂、不起泡、不脱落，防污期效6个月。

发明内容

本发明的目的是为解决上现有防污涂层法中使用的涂料仍然需要进行人工清理，人工处理耗时耗力，且会产生巨额占坞费等问题，提供一种双组份螺旋桨防污涂料，本申请中的涂料采用环氧树脂、石油磺酸钡等作为基料，并以氧化亚铜、氧化锌及有机高效防污剂作为复配防污剂，在停航时对螺旋桨起到临时防污作用，避免污损生物附着；即使有海生物附着，在船舶航行时，海生物随涂层在螺旋桨的离心力和水流冲刷的作用下发生剥离脱落，使螺旋桨表面保持干净，无污损生物附着，保证船体航行速度，为船东节省油耗，创造更多经济效益，因此具有广阔的市场应用前景。该防污涂料的一次成膜厚度可达150μm以上，耐盐水浸泡6个月，不开裂、不起泡、不脱落，防污期效6个月。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种双组份螺旋桨防污涂料，由甲组份和乙组份组成，所述的甲组份由树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成，乙组份由固化剂组成，其中甲组份中各成份所占质量分数为：树脂20～75%、铜类防污剂5～60%、辅助防污剂10～20%、有机高效防污剂0～20%、稀释剂1～12%、触变剂0.5~2%，固化剂为甲组份质量含量的15～25%，树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成了本涂料的甲组份，通过稀释剂稀释调节其粘度，实现在水下施工及固化。

所述的树脂由树脂基料和功能树脂组成，功能树脂含量为20%-80%，余量为树脂基料，加入功能树脂的目的是为了降低交联密度，使涂层附着力达到GB/T 9286-1998中5级，附着力大小适中，以满足螺旋桨静止状态下涂层的附着在螺旋桨表面起到防污的目的，而在螺旋桨运转时，涂层由于其附着力达到GB/T 9286-1998中5级，在螺旋桨自身转动与海上的摩擦力的作用下顺利剥离，涂层带着其上的附着物脱离螺旋桨，从而保证螺旋桨的正常工作。

所述的树脂基料为环氧树脂，功能树脂为石油磺酸钡、甲基硅油和羟基硅油中的至少一种。

所述的铜类防污剂为铜粉、氧化亚铜、硫氰酸亚铜、硫酸铜和环烷酸铜中的至少一种。

所述的辅助防污剂为氧化锌和代森锌中的至少一种。

所述的有机高效防污剂为吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、吡啶三苯基硼、TCPM、百菌清、ECONEA、敌草隆和多菌灵中的至少一种。

所述的稀释剂为松节油、苯甲醇和丙三醇中的至少一种。

所述的触变剂为气相二氧化硅和BYK410中的至少一种，采用两种混合时一般采用两种的1:1混合，其他比例也可以，这种比例是最恰当的一种。

所述的固化剂为胺固化剂，具体可以采用改性脂环胺、多组分改性胺中的至少一种。

本产品在使用时，首先制备甲组分，先将树脂、稀释剂和触变剂采用高速分散机混合均匀，再加入铜类防污剂、辅助防污剂和有机高效防污剂等，采用高速分散机混合均匀，乙组份为胺固化剂，利用高速分散机分散均匀，然后将甲组份和乙组份通过高速分散机混合均匀后，采用刷涂或者刮涂的方式，在水下即可以直接涂抹在螺旋桨外表面。

本发明的有益效果是：本发明的双组份螺旋桨可剥离防污涂料可进行水下施工，一次成膜厚度可达150μm以上，耐盐水，6个月：涂层无起泡、无脱落、螺旋桨无腐蚀；涂料涂装于螺旋桨表面停航6个月，螺旋桨旋转50h：涂层全剥离，螺旋桨表面光滑，无腐蚀，无海生物附着，通过评价预计防污期效个月6以上。可用于舰艇、大型船舶、渔船等螺旋桨，在一段时间内起到临时防污作用，确保重新起航后螺旋桨的精度和船舶的航速。

具体实施方式

具体实施方式如下：

一种双组份螺旋桨防污涂料，由甲组份和乙组份组成，所述的甲组份由树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成，乙组份由固化剂组成，其中甲组份中各成份所占质量分数为：树脂20～75%、铜类防污剂5～60%、辅助防污剂10～20%、有机高效防污剂0～20%、稀释剂1～12%、触变剂0.5~2%，固化剂为甲组份质量含量的15～25%，树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成了本涂料的甲组份，通过稀释剂稀释调节其粘度，实现在水下施工及固化。

所述的树脂由树脂基料和功能树脂组成，功能树脂含量为20%-80%，余量为树脂基料，加入功能树脂的目的是为了降低交联密度，使涂层附着力达到GB/T 9286-1998中5级，附着力大小适中，以满足螺旋桨静止状态下涂层的附着在螺旋桨表面起到防污的目的，而在螺旋桨运转时，涂层由于其附着力达到GB/T 9286-1998中5级，在螺旋桨自身转动与海上的摩擦力的作用下顺利剥离，涂层带着其上的附着物脱离螺旋桨，从而保证螺旋桨的正常工作。

所述的树脂基料为环氧树脂，功能树脂为石油磺酸钡、甲基硅油和羟基硅油中的至少一种。

所述的铜类防污剂为铜粉、氧化亚铜、硫氰酸亚铜、硫酸铜和环烷酸铜中的至少一种。

所述的辅助防污剂为氧化锌和代森锌中的至少一种。

所述的有机高效防污剂为吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、吡啶三苯基硼、TCPM、百菌清、ECONEA、敌草隆和多菌灵中的至少一种。

所述的稀释剂为松节油、苯甲醇和丙三醇中的至少一种。

所述的触变剂为气相二氧化硅和BYK410中的至少一种，采用两种混合时一般采用两种的1:1混合，其他比例也可以，这种比例是最恰当的一种。

所述的固化剂为胺固化剂，具体可以采用改性脂环胺、多组分改性胺中的至少一种。

本产品在使用时，首先制备甲组分，先将树脂、稀释剂和触变剂采用高速分散机混合均匀，再加入铜类防污剂、辅助防污剂和有机高效防污剂等，采用高速分散机混合均匀，乙组份为胺固化剂，利用高速分散机分散均匀，然后将甲组份和乙组份按5（±1）:1混合均匀后，采用刷涂或者刮涂的方式，在水下即可以直接涂抹在螺旋桨外表面。

实施例：

甲乙组份的组成如表1、2、3所示：

表1螺旋桨防污涂料的组成

表2螺旋桨防污涂料的组成

表3螺旋桨防污涂料的组成

甲组分制备过程：先加入树脂、稀释剂及触变剂，采用高速分散机处理至少30min，然后加入辅助防污剂和有机防污剂，采用高速分散机处理50-75min，一般采用1h时间越长混匀效果越好，但是时间越长等待时间就越长，容易浪费时间，采用冷却水冷却并加入铜类防污剂，采用高速分散机处理50-75min ，一般采用1h时间越长混匀效果越好，但是时间越长等待时间就越长，容易浪费时间，充分分散均匀后即可出料。

乙组分制备过程：分别加入两种固化剂采用高速分散机处理至少30min，混合均匀后即可出料。

LF-041～LF-052配方性能如下表：

表5 LF-041～LF-052（即实施例1-实施例12）双组份螺旋桨可剥离防污涂料性能表

项目	性能
		一次成膜厚度	≥150µm
耐盐水，6个月	涂层无起泡、无脱落、螺旋桨无腐蚀
		防污性能	浅海浸泡6个月，螺旋桨旋转50h：涂层全剥离，螺旋桨表面光滑，无腐蚀，无海生物附着

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种双组份螺旋桨防污涂料，由甲组份和乙组份组成，其特征在于：所述的甲组份由树脂、铜类防污剂、辅助防污剂、有机防污剂、稀释剂和触变剂组成，乙组份由固化剂组成，其中甲组份中各成份所占质量分数为：树脂20～75%、铜类防污剂5～60%、辅助防污剂10～20%、有机高效防污剂0～20%、稀释剂1～12%、触变剂0.5~2%，固化剂为甲组份质量含量的15～25%。

2.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的树脂由树脂基料和功能树脂组成，功能树脂质量为20%-80%，余量为树脂基料。

3.根据权利要求2所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的树脂基料为环氧树脂，功能树脂为石油磺酸钡、甲基硅油和羟基硅油中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的铜类防污剂为铜粉、氧化亚铜、硫氰酸亚铜、硫酸铜和环烷酸铜中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的辅助防污剂为氧化锌和代森锌中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的有机高效防污剂为吡啶硫酮锌、吡啶硫酮铜、吡啶三苯基硼、TCPM、百菌清、ECONEA、敌草隆和多菌灵中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的稀释剂为松节油、苯甲醇和丙三醇中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的触变剂为气相二氧化硅和BYK410中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种双组份螺旋桨防污涂料，其特征在于：所述的固化剂为胺固化剂。