CN110358396B - 一种长效控释海洋防污涂料 - Google Patents

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Abstract

一种长效控释海洋防污涂料，按重量份计包括：树脂基料40‑60份、控释防污剂20‑35份、松香13‑19份、功能填料8‑20份、颜填料15‑20份、固化剂DN‑EB 4‑12份、防沉剂3‑6份、消泡剂0.2‑0.5份、溶剂20‑40份；树脂基料包括氟化丙烯酸酯或环氧树脂中的一种或两种；控释防污剂采用海藻酸钠与壳聚糖的复凝胶体系，将生物防污剂包埋在在海藻酸钠与壳聚糖的复凝胶体系中，减少对无辜海洋生物的毒害作用，充分延长防污涂料的防污持效期，提高防污涂料的利用率，从技术层面促进防污涂料的减量提效，提高产品的经济附加值。

Description

一种长效控释海洋防污涂料
技术领域
本发明涉及一种长效控释海洋防污涂料。
背景技术
随着人类向海洋大举挺进，海洋经济和海洋产业进一步升级和向多元化发展，迅速发展的海洋产业给世界经济带来巨大贡献的同时，随之而来的海洋污损问题影响了人类的经济活动，不得不引起重视。海洋污损问题是指长期浸泡在海水中的海洋设备、海洋船体等，被海洋中的动物、植物和微生物如藤壶、海藻、贝类等大量附着并生长在其表面，造成一系列的不良后果。目前，涂覆具有防污性能的防污涂料是目前较成熟、有效，应用最为广泛的防污方法。
目前现有的防污涂料依靠防污涂料的逐步释放到海水中来抑制和阻止生物在船舶等海洋结构上的附着和生长，但目前的涂料没有经过行缓释技术处理，释放较快，有效期也较短，因此急需研究开发新型的环保长效的海洋防污涂料。而且，传统的防污涂料中一般带有锡、铜等重金属会对于环境造成污染，不具备环保性，而且会在生物体内富集而被禁用。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种长效控释海洋防污涂料，按重量份计包括：树脂基料40-60份、控释防污剂20-35份、松香13-19份、功能填料8-20份、颜填料15-20份、固化剂DN-EB 4-12份、防沉剂3-6份、消泡剂0.2-0.5份、溶剂20-40份；
所述的树脂基料包括氟化丙烯酸酯或环氧树脂中的一种或两种；
所述的控释防污剂的制备包括以下步骤：
(1)将15-35份生物提取物混合均匀，得到生物防污剂，将所述生物防污剂溶于40-60份二甲苯中，加入乳化剂Tween-201.2-2.5份，搅拌混合均匀为生物防污剂油相；
(2)将生物防污剂油相缓慢加入到20-30g/L的海藻酸钠水溶液中，搅拌条件下乳化1-2h，得到微交联乳液，使用进样泵将微交联乳液滴加到15-40g/L壳聚糖和氯化钙混合水溶液中，滴加完毕后，常温下交联反应1-1.5h，过滤，洗涤，干燥，得到控释防污剂；其中，壳聚糖和氯化钙的质量比为0.5-0.8:1；
所述的生物提取物包括辣椒提取物辣椒素、大叶藻提取物P-肉桂酸硫酸酯以及绿藻的萜类次级代谢物，所述的辣椒素、P-肉桂酸硫酸酯和萜类次级代谢物的重量比为2-6:1-2:1-4。
优选地，所述的功能填料为按重量比为3-5:1混合的聚四氟乙烯和石蜡油。
优选地，所述的颜填料为轻质碳酸钙、金红石型钛白粉、云母氧化铁灰、铁红、三聚磷酸铝和滑石粉中的一种或几种，颜料的粒径为100-200nm。
优选地，所述的防沉剂为有机膨润土。
优选地，所述的溶剂为二甲苯与醋酸丁酯以体积比为2～4:1混合的混合溶剂。
优选地，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、高级脂肪醇或聚丙烯酰胺中的一种。
所述的长效控释海洋防污涂料的制备方法为：按照各组分的配比，将树脂基料和松香全部溶解于混合溶剂中，依次加入控释防污剂、功能填料、颜填料、固化剂DN-EB、防沉剂、消泡剂、塑化促进剂，研磨分散后倒入乳液过滤器内进行过滤，得到长效控释海洋防污涂料。
本发明的有益效果如下：本发明将生物防污剂包埋在海藻酸钠与壳聚糖的复凝胶体系中，减少对无辜海洋生物的毒害作用，充分延长防污涂料的防污持效期，提高防污涂料的利用率，从技术层面促进防污涂料的减量提效，提高产品的经济附加值；将纯天然的生物防污剂与防污涂料的聚合物基质结合使用，不会浸出化合物而污染环境，对于海洋生物具有很好驱避作用的同时，既不会毒害生物体，也不会破坏生态平衡，对海洋环境无害；多种生物提取物联用，增加防污剂的广谱性，推广防污剂的广泛应用。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种长效控释海洋防污涂料，按重量份计包括：氟化丙烯酸酯50份、控释防污剂33份、松香16份、聚四氟乙烯9份、石蜡油3份、金红石型钛白粉18份、固化剂DN-EB 8份、有机膨润土4份、磷酸三丁酯0.3份、二甲苯24份、醋酸丁酯11份；
所述的控释防污剂的制备包括以下步骤：
(1)将20份生物提取物混合均匀，得到生物防污剂，将所述生物防污剂溶于55份二甲苯中，加入乳化剂Tween-202份，搅拌混合均匀为生物防污剂油相；
(2)将生物防污剂油相缓慢加入到25g/L的海藻酸钠水溶液中，搅拌条件下乳化1h，得到微交联乳液，使用进样泵将微交联乳液滴加到25g/L壳聚糖和氯化钙混合水溶液中，滴加完毕后，常温下交联反应1-1.5h，过滤，洗涤，干燥，得到控释防污剂；其中，壳聚糖和氯化钙的质量比为0.5:1；
所述的生物提取物包括辣椒提取物辣椒素、大叶藻提取物P-肉桂酸硫酸酯以及绿藻的萜类次级代谢物，所述的辣椒素、P-肉桂酸硫酸酯和萜类次级代谢物的重量比为5:1.5:3；
所述长效控释海洋防污涂料的制备方法为：按照各组分的配比，将氟化丙烯酸酯和松香全部溶解于二甲苯和醋酸丁酯的混合溶剂中，依次加入控释防污剂、功能填料、颜填料、固化剂DN-EB、有机膨润土、磷酸三丁酯，研磨分散后倒入乳液过滤器内进行过滤，得到长效控释海洋防污涂料。
实施例2
一种长效控释海洋防污涂料，按重量份计包括：环氧树脂53份、控释防污剂28份、松香17份、聚四氟乙烯12份、石蜡油4份、云母氧化铁灰19份、固化剂DN-EB 6份、有机膨润土6份、聚丙烯酰胺0.5份、二甲苯22份、醋酸丁酯6份；
所述的控释防污剂的制备包括以下步骤：
(1)将32份生物提取物混合均匀，得到生物防污剂，将所述生物防污剂溶于48份二甲苯中，加入乳化剂Tween-202.5份，搅拌混合均匀为生物防污剂油相；
(2)将生物防污剂油相缓慢加入到30g/L的海藻酸钠水溶液中，搅拌条件下乳化2h，得到微交联乳液，使用进样泵将微交联乳液滴加到32g/L壳聚糖和氯化钙混合水溶液中，滴加完毕后，常温下交联反应1.5h，过滤，洗涤，干燥，得到控释防污剂；其中，壳聚糖和氯化钙的质量比为0.8:1；
所述的生物提取物包括辣椒提取物辣椒素、大叶藻提取物P-肉桂酸硫酸酯以及绿藻的萜类次级代谢物，所述的辣椒素、P-肉桂酸硫酸酯和萜类次级代谢物的重量比为2:1:2；
所述长效控释海洋防污涂料的制备方法为：按照各组分的配比，将环氧树脂和松香全部溶解于二甲苯和醋酸丁酯的混合溶剂中，依次加入控释防污剂、聚四氟乙烯、石蜡油、云母氧化铁灰、固化剂DN-EB、有机膨润土、聚丙烯酰胺，研磨分散后倒入乳液过滤器内进行过滤，得到长效控释海洋防污涂料。
本发明制备的长效控释海洋防污涂料，不含氧化亚铜、有机锡等有害物质，通过采用能够长效控释且环保的防污剂，多方面发挥防污性能，具有环保高效的特性。
将实施例1-2制备的防污涂料涂覆在钢构件上，具体步骤为：钢构件经过喷砂处理后，粗糙度达到Sa2.5标准后，其可以通过喷涂、滚涂及刷涂等方式施工，涂层厚度根据工艺要求可以达到600μm(干膜)。
Figure BDA0002161336510000051
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种长效控释海洋防污涂料，其特征在于，按重量份计包括：树脂基料40-60份、控释防污剂20-35份、松香13-19份、功能填料8-20份、颜填料15-20份、固化剂DN-EB 4-12份、防沉剂3-6份、消泡剂0.2-0.5份、溶剂20-40份；
所述的树脂基料包括氟化丙烯酸酯或环氧树脂中的一种或两种；
所述的控释防污剂的制备包括以下步骤：
将15-35份生物提取物混合均匀，得到生物防污剂，将所述生物防污剂溶于40-60份二甲苯中，加入乳化剂Tween-20 1.2-2.5份，搅拌混合均匀为生物防污剂油相；
将生物防污剂油相缓慢加入到20-30 g/L的海藻酸钠水溶液中，搅拌条件下乳化1-2h，得到微交联乳液，使用进样泵将微交联乳液滴加到15-40 g/L壳聚糖和氯化钙混合水溶液中，滴加完毕后，常温下交联反应1-1.5 h，过滤，洗涤，干燥，得到控释防污剂；其中，壳聚糖和氯化钙的质量比为0.5-0.8:1；
所述的生物提取物包括辣椒提取物辣椒素、大叶藻提取物P-肉桂酸硫酸酯以及绿藻的萜类次级代谢物，所述的辣椒素、P-肉桂酸硫酸酯和萜类次级代谢物的重量比为2-6:1-2:1-4；
其中，所述的功能填料为按重量比为3-5:1混合的聚四氟乙烯和石蜡油。
2.根据权利要求1所述的一种长效控释海洋防污涂料，其特征在于，所述的颜填料为轻质碳酸钙、金红石型钛白粉、云母氧化铁灰、铁红、三聚磷酸铝和滑石粉中的一种或几种，颜料的粒径为100-200 nm。
3.根据权利要求1所述的一种长效控释海洋防污涂料，其特征在于，所述的防沉剂为有机膨润土。
4.根据权利要求1所述的一种长效控释海洋防污涂料，其特征在于，所述的溶剂为二甲苯与醋酸丁酯以体积比为2~4:1混合的混合溶剂。
5.根据权利要求1所述的一种长效控释海洋防污涂料，其特征在于，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、高级脂肪醇或聚丙烯酰胺中的一种。
6.按照权利要求1所述的长效控释海洋防污涂料，其特征在于，制备方法为：按照各组分的配比，将树脂基料和松香全部溶解于混合溶剂中，依次加入控释防污剂、功能填料、颜填料、固化剂DN-EB、防沉剂、消泡剂、塑化促进剂，研磨分散后倒入乳液过滤器内进行过滤，得到长效控释海洋防污涂料。
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