CN110437725A - 一种通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料,主要包括A、B两种组分,A组份包括水溶性聚醚胺5%~45%、含硅化合物10%~50%和颜料45%~85%,余量为水;将所述A组份在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm;B组份包括:异氰酸酯5%~75%、煅烧后的氧化物25%~95%;将所述B组份在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm。通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料,利用可溶性硅酸盐防污涂料的碱性,能够营造稳定而持久的碱性环境,来阻止海洋污损生物的附着,从而实现防污。
Description
技术领域
本发明属于海洋防污技术领域,具体涉及一种通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料及其应用。
背景技术
海洋生物污损在海洋环境中无处不在,是航运业面临的最主要的问题之一。据研究,常见的海洋污损生物多达2000种,最常见的是藻类、水螅、藤壶、牡蛎等,海洋生物附着会导致船体自重和航行摩擦力的增加、电力和燃料消耗的增加,严重阻碍了海洋经济的发展。据统计,由海洋污损导致的燃料消耗增加可达40%,而航次总成本增加可达77%。20世纪70年代开始有机锡(TBT)得到了广泛应用,然而有机锡可扰乱软体动物的内分泌,诱发性畸变,致使种群退化、数量锐减,对海洋生态环境造成巨大的灾难,并可能进入食物链,对人类的生命安全造成危害,国际海事公约组织(IMO)规定:从2008年起全面禁止使用有机锡防污漆。随后,取而代之的主要是富含铜类物质的防污漆,但随着含铜物质在海水中不断累积,海洋污染和食物链富集问题再度出现,用于船舶设备的含铜物质也逐渐被限制使用。因此,研制无毒、高效、广谱的生物防污涂料已成为新型防污材料开发的热点。
海洋生物只能在pH值7.5~8.0的微碱性海水中生存繁殖,其难以在酸碱度在这个范围之外的环境中生存,故可以通过改变船体表面的pH值来抑制海洋污损生物附着。可溶性硅酸盐防污涂料的碱性非常强,能够在船体表面形成稳定而持久的碱性环境,从而阻止海洋污损生物在船体表面附着。
现有的防污涂层主要是采用防污剂和可水解的树脂复合而成,突出缺点:1、无防腐性能,需要涂装溶剂型的防腐底漆;2、添加各种防污剂,对环境都有一定程度的污染,严重的,还会扰乱软体动物的内分泌,诱发性畸变,致使种群退化、数量锐减,对海洋生态环境造成巨大的灾难,并可能进入食物链,对人类的生命安全造成危害;3、使用时间短,一般不超过5年。
现有的另一种海洋所利用硅酸盐防污,存在防污时间短,涂层物理强度不够等问题。
为此,为了进一步提高防污涂层的力学强度、韧性和防腐防污性能,本发明应运而生。
发明内容
有鉴于上,针对现有技术中存在的不足,本发明旨在于提供一种具有更好的力学强度、韧性和防腐防污性能的防污涂料。为此,本发明提供了一种通过硅酸盐改性的防污涂料及其在海洋航运工具上防污的应用。
本发明的技术方案如下:
一种通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料,其特征在于由A组分和B组分构成,A组分和B组分的重量占比为3~5:1,其中:
A组份包括:水溶性聚醚胺5%~45%、含硅化合物10%~50%和颜料45%~85%,余量为水;将所述A组份在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm;
B组份包括:异氰酸酯5%~75%、煅烧后的氧化物25%~95%;将所述B组份在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm。
进一步的,A组分中水溶性聚醚胺采用聚醚多元醇为起始剂,加入碱金属催化剂,先低温与环氧化物反应,再高温用环氧丙烷封端即得。
进一步的,A组分中含硅化合物为硅酸盐和/或碱性硅溶胶。
进一步的,A组分中含硅化合物包括硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸钙和二氧化硅溶胶中的一种或多种。
进一步的,A组分中颜料包括氧化铝、氧化锆、硫酸钡、氧化硅、氧化铁红、滑石粉、硫酸钡、绢云母等惰性颜料。
进一步的,A组分需要将水溶性聚醚胺、硅酸盐/碱性硅溶胶、颜料以及水混合,在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm得到。
进一步的,B组分中异氰酸酯是水溶性的,可以自己合成,也可以采用万华268/270/278中的一种或多种。
进一步的,B组分中氧化物包括煅烧后的氧化镁、氧化锌和氧化铝中的一种或多种。
进一步的,B组分需要将水溶性异氰酸酯和氧化物混合,在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm得到。
本发明制备的通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料,利用可溶性硅酸盐防污涂料的碱性,能够营造稳定而持久的碱性环境,来阻止海洋污损生物的附着,从而实现防污。
本发明还提供了一种上述的防污涂料在海洋航运工具上的应用,其特征在于,将所述防污涂料涂覆于所述海洋航运工具的浸水部。将涂料浸覆于海洋航运工具上,可以起到海洋中的藻类等起到防污防腐的作用。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1:
A:取5.0份水溶性聚醚胺,10份硅酸钾,10份水,60份颜料:氧化硅、氧化铁红、滑石粉、硫酸钡、绢云母各1份、4份、20份、20份、15份,混合后2000rpm高速分散150min,砂磨至细度5μm得到。
B:万华水性固化剂268产品13份,和煅烧后的氧化镁1份、氧化锌2份、氧化铝10份混合后2000rpm高速分散150min,砂磨至细度6μm得到。
A:B=3:1(重量比)混匀。
实施例2:
A:取6.0水溶性聚醚胺,11份碱性硅溶胶,5份水,60份颜料:氧化硅、氧化铁红、滑石粉、绢云母各2份、4份、10份、30份,混合后2600rpm高速分散120min,砂磨至细度13μm得到。
B:万华水性固化剂270产品16份,和煅烧后的氧化镁2份、氧化锌3份、氧化铝12份混合后2600rpm高速分散120min,砂磨至细度16μm得到。
A:B=3.2:1(重量比)混匀。
实施例3:
A:取7.0水溶性聚醚胺,12份硅酸钠,15份水,63份颜料:氧化硅、氧化铁红、滑石粉、硫酸钡、绢云母各3份、5份、20份、20份、15份,混合后3000rpm高速分散100min,砂磨至细度9μm得到。
B:万华水性固化剂278产品15份,和煅烧后的氧化镁1份、氧化铝10份混合后3000rpm高速分散100min,砂磨至细度11μm得到。
A:B=3.3:1(重量比)混匀。
实施例4:
A:取8.0水溶性聚醚胺,13份硅酸钾,17份水,50份颜料:氧化硅、氧化铁红、滑石粉各20份、20份、10份,混合后3300rpm高速分散90min,砂磨至细度16μm得到。
B:万华水性固化剂268产品15份,和煅烧后的氧化锌1份、氧化铝10份混合后3300rpm高速分散90min,砂磨至细度9μm得到。
A:B=3.5:1(重量比)混匀。
实施例5:
A:取5.5水溶性聚醚胺,10份硅酸钠,13份水,39份颜料:氧化铁红、硫酸钡20份、19份,混合后2800rpm高速分散110min,砂磨至细度12μm得到。
B:万华水性固化剂270产品18份,和煅烧后的氧化铝18份混合后2800rpm高速分散110min,砂磨至细度12μm得到。
A:B=3.6:1(重量比)混匀。
实施例6:
A:取6.8水溶性聚醚胺,19份碱性硅溶胶,30份水,60份颜料:氧化铁红60份,混合后3500rpm高速分散80min,砂磨至细度8μm得到。
B:万华水性固化剂280产品22份,和煅烧后的氧化铝23份混合后3500rpm高速分散80min,砂磨至细度8μm得到。
A:B=3.27:1(重量比)混匀。
应用实施例:
本发明还提供了一种上述的防污涂料在海洋航运工具上的应用,其特征在于,将所述防污涂料涂覆于所述海洋航运工具的浸水部。将涂料浸覆于海洋航运工具上,可以起到防污防腐的作用。需要表明的是,该航运工具包括但不限于轮船等船运工具,还包括桥梁等需浸没于海水中的航运设施。
效果实施例:
主要技术指标如下:
主要效果对比如下:
本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出多种变化。因而,在不违反本发明的权利要求宗旨的前提下,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (8)
1.一种通过硅酸盐改性的聚醚胺聚氨酯防污涂料,其特征在于由A组分和B组分构成,A组分和B组分的重量占比为3~5:1,其中:
A组份包括:水溶性聚醚胺5%~45%、含硅化合物10%~50%和颜料45%~85%,余量为水;将所述A组份在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm;
B组份包括:异氰酸酯5%~75%、煅烧后的氧化物25%~95%;将所述B组份在1500rpm~5000rpm高速分散30~200min,砂磨至细度2~45μm。
2.根据权利要求1所述的防污涂料,其特征在于:A组分中水溶性聚醚胺采用聚醚多元醇为起始剂,加入碱金属催化剂,先10~30℃的低温与环氧化物反应,再80~100℃的高温用环氧丙烷封端即得。
3.根据权利要求1所述的防污涂料,其特征在于:A组分中含硅化合物为硅酸盐和/或碱性硅溶胶。
4.根据权利要求3所述的防污涂料,其特征在于:所述含硅化合物包括硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸钙和二氧化硅溶胶中的一种或多种
5.根据权利要求1所述的防污涂料,其特征在于:A组分中所述颜料为惰性颜料,包括氧化铝、氧化锆、硫酸钡、氧化硅、氧化铁红、滑石粉、硫酸钡、绢云母中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的防污涂料,其特征在于:B组分中所述异氰酸酯为水溶性。
7.根据权利要求1所述的防污涂料,其特征在于:B组分中所述氧化物包括煅烧后的氧化镁、氧化锌和氧化铝中的一种或多种。
8.一种上述任一项权利要求所述的防污涂料在海洋航运工具上的应用,其特征在于,将所述防污涂料涂覆于所述海洋航运工具的浸水部。
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