CN110540803A - 一种不含氧化亚铜高柔性水性网箱防污涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明专利目的是提供一种不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，解决现有技术中渔网防污涂料VOC高含量，氧化亚铜主要防污剂添加量大、活性高、涂料体系储存稳定性差、颜色不可调等问题，为了实现上述目的，本发明采用技术方案，包括：基体乳液树脂、复合防污剂、颜填料、水性助剂、防沉剂、水。

Description

一种不含氧化亚铜高柔性水性网箱防污涂料
技术领域
本发明涉及防污涂料领域，具体涉及一种水性渔网防污涂料。
背景技术
随着人们对海洋产品需求量的急剧增加，并且由于近年来过度捕捞，使得我国海洋渔业资源严重不足。国家已明确提出了由捕转养的要求，因此网箱养殖业得到了迅速发展。
由于海洋污损生物易在网箱、网笼、网衣表面附着，严重影响了海产品养殖。在海生物生长旺季，17天内附着生物就可将网孔堵塞，使网箱内外水流交换能力变差，箱内缺氧，缺食，导致养殖的海产品发育不良，并诱发疾病，甚至死亡。传统方法是把网衣从海中拖出晾干，用人工或机械法敲打清除附着物。不仅增加劳动强度，导致网衣易损毁，而且一年清洗次数可达13-15次。养殖业主处于一种“三天养鱼，两天晒网”的两难境地，严重影响水产养殖作业。特别是近年来大型深海网箱的出现和快速发展，用传统方法对网衣进行处理已无法满足要求。
为了解决这一问题，世界各国先后开展渔网防污技术开发研究。目前，涂装防污涂料是网衣防止海生物附着非常有效的方法。但传统防污涂料多采用溶剂型体系，不仅VOC含量高，而且会对鱼类养殖环境产生影响。针对鱼类单个养殖周期较短的特点，一般为6-12个月，采用水性体系防污涂料最为合适，也符合目前环保法规要求。
发明内容
本发明专利目的是提供一种不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，解决现有技术中渔网防污涂料VOC高含量，氧化亚铜主要防污剂添加量大、活性高、涂料体系储存稳定性差、颜色不可调等问题，为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其按重量百分比(％)包括：
由于现在渔网大都由聚乙烯材料编织而成，渔网柔软，韧性好，所以对于渔网涂料的机械强度、柔韧性等机械性能要求很高，柔韧性不好，涂料与渔网的附着力差，涂层易脱落从而影响防污性能，所以在选择基体乳液树脂时首先应选择玻璃化转变温度低、柔韧性好、对基材附着力好的乳液树脂。另外，由于防污涂料中有较高含量的颜填料，所以必须选择阳离子稳定性很好的乳液。因此，基体乳液树脂选自水性聚氨酯丙烯酸共聚物。以水性聚氨酯丙烯酸共聚物为基体树脂，既克服了单一的水性聚氨酯耐候性不好、耐水性不好的缺点，又克服了单一的水性丙烯酸聚合物柔韧性不好、耐摩擦性不好的缺点。由于采用水性聚氨酯丙烯酸共聚物为成膜树脂，使得漆膜具有优秀的柔韧性、优异的耐摩擦性、优异的耐候性及耐溶剂性能。且为了保证所述基体树脂具有优异的柔韧性和成膜性，其玻璃化转变温度为-50～50℃，最佳为-35～40℃，且基体树脂PH值为6.5～8，最佳为7.0～8.0。
为了使本发明的渔网防污涂料具有较好的柔韧性，与渔网有好的附着力，基体乳液树脂含量应控制在21～48％之间，最佳为28～44％，如果低于这一加入量，渔网防污涂料机械性能会明显下降，涂层易产生龟裂、脱落等现象，从而影响涂层的附着力和防污性能；而如果超过这一加入量防污性能会明显下降。为了使本发明的渔网防污涂料具有16个月的防污期效，复合防污剂的含量应控制在15～35％之间，才能更好的分散于涂料体系中，且具有更合适的防污剂渗出率，从而发挥出最佳的防污作用。
所述复合防污剂不使用氧化亚铜，选自通过国际环保认可的防污剂，4-溴-2-(4-氯苯基)-5-三氟甲基-1H-吡咯-3-甲腈(粉体)与吡啶硫酮铜水性分散液、吡啶硫酮锌水性分散液、代森锌水性分散液、异噻唑啉酮水性分散液、吡啶三苯基硼烷水性分散液中的一种或几种复配。
所述防沉剂为有机膨润土、纤维素类、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡或气相二氧化硅中的一种或几种。
所述颜填料为钛白、氧化铁黑、氧化铁红、酞菁蓝、酞菁绿、氧化锌、碳酸钙、方解石粉、白云石粉、透闪石粉、硅灰石粉、硅藻土、硅微粉、硫酸钡、重晶石粉、硫化锌、立德粉、云母粉、氧化镁、石英粉、滑石粉中的一种或几种，颜料起遮盖作用，填料起填充作用，并改善涂料在贮存期间的贮存稳定性及涂料施工时的施工性能。
所述水性助剂包含消泡剂、润湿分散剂、表面助剂。由于水性体系中存在的表面活性物质很多，来自于基体树脂、防污剂、颜填料等，因此对于水性涂料而言，一个重大难题就是消泡，因此消泡剂的选择极为重要。所述消泡剂选自AFCONA2502、AFCONA2503、DAPRO-DF1181、AFCONA2524、BYK-017、BYK-019、DAPRO-AP7010、BYK-024中的一种或几种；润湿分散剂可有效降低涂料中颜料与基料的界面张力，使颜料润湿，提高分散效率，所述润湿分散剂选自BYK-180、BYK-184、NUOSPERSE2000、BYK-190、BYK-192、Disponer910、AFCONA4560、AFCONA5071、NUOSPERSE-FN211、NUOSPERSE-FX504、AFCONA4570、AFCONA4530中的一种或几种；表面助剂可降低表面张力，增进基材的润湿，提高涂料对基材的附着力，所述的表面助剂选自BYK-346、BYK-348、DAPRO W-77、Levelol W-469、DAPRO U-99中的一种或几种。
上述不含氧化亚铜水性渔网防污涂料的制备过程分两步，如下：第一步制备水浆：根据上述组分重量百分比称量水加入到研磨罐中，加入润湿分散剂、部分消泡剂，低速搅拌均匀，然后加入防沉剂、防污剂(防污剂水性分散液除外)、颜填料，低速搅拌均匀，研磨至细度50μm以下，过滤，静置12小时，使研磨过程产生的泡消散。第二步制漆：向研磨好的水浆中加入基体树脂、防污剂水性分散液，低速搅拌下加入余下的消泡剂，表面助剂，低速搅拌至完全混合均匀，最后添加水调节固含量即制备成本发明的水性渔网防污涂料。
制备过程两步加入消泡剂的比例为1:1。
本发明的优点：(1)该防污涂料以水性聚氨酯丙烯酸共聚物为基体乳液树脂，既克服了单一的水性聚氨酯耐候性不好、耐水性不好的缺点，又克服了单一的水性丙烯酸聚合物柔韧性不好、耐摩擦性不好的缺点。由于采用水性聚氨酯丙烯酸共聚物为成膜树脂，使得漆膜具有优秀的柔韧性、优异的耐摩擦性、优异的耐候性及耐溶剂性能。且聚氨酯树脂可以与基材之间形成分子间氢键，可大大提高与基材的附着力。(2)该防污涂料用水做为稀释剂，不添加任何溶剂和助溶剂，大大降低了VOC含量，用水代替溶剂符合环保要求。(3)该防污涂料选用通过国际环保认可的低毒、高效防污剂，对乳液稳定性影响小，不含氧化亚铜及任何污染海洋生态环境的铅、汞、锡等有毒物质，贮存稳定性优。(4)采用该防污涂料进行实海挂网试验16个月，海生物附着面积小于10％，表明防污效果优异，可满足水产养殖单个养殖周期。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述，份指重量份。
实施例1：AF-1
实施例2：AF-2
实施例3：AF-3
实施例4：AF-4
以上各实施例中制备得到的本发明的防污涂料的颜色可根据需要，还可加入其它颜色色浆即可调出，而且不会影响涂料的其他性能。
本发明的水性渔网防污涂料施工方式为浸涂施工，性能测试方法及评价标准如下：
(1)附着力：试验选用渔网材质为超高分子量聚乙烯网，浸涂1道，进行附着力测试。将涂有防污涂料并完全干燥的渔网来回对折30次，肉眼观察渔网：涂层无脱落，无开裂，则附着力为1级，涂层轻微开裂，无脱落，则附着力为2级，涂层少量脱落，则附着力为3级，涂层裂纹、脱落明显，则附着力为4级。
(2)防污期效：试验选用渔网材质为超高分子量聚乙烯网，浸涂3道，进行防污期效测试。实海挂网后，考察防污性能。海生物附着面积小于10％，认为防污涂料有效果。
(3)贮存稳定性(加速测定法)：50℃下放置15天，涂料不结块，轻微沉淀易搅拌均匀、涂料不返粗。
(4)贮存稳定性：室温储存12个月，涂料不结块，有沉淀易搅拌均匀、涂料不返粗。
(5)大气暴晒：试验选用渔网材质为超高分子量聚乙烯网，浸涂3道。将涂有防污涂料并完全干燥的渔网放在室外暴晒30天，肉眼观察涂层是否有开裂，是否有脱落。
(6)柔韧性：按GB/T 1731《漆膜柔韧性测定法》进行测试。
本发明水性渔网防污涂料实施例1-4性能测试结果如下表：

Claims (10)

1.一种不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其按重量百分比(％)包括：
2.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述的基体乳液树脂选自水性聚氨酯丙烯酸共聚物。
3.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，基体乳液树脂含量为28～44％。
4.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述基体乳液树脂其玻璃化转变温度为-50～50℃，PH值为6.5～8。
5.根据权利要求4所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述基体乳液树脂其玻璃化转变温度为-35～40℃，PH值为7.0～8.0。
6.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述复合防污剂为4-溴-2-(4-氯苯基)-5-三氟甲基-1H-吡咯-3-甲腈与吡啶硫酮铜水性分散液、吡啶硫酮锌水性分散液、代森锌水性分散液、异噻唑啉酮水性分散液、吡啶三苯基硼烷水性分散液中的一种或几种复配。
7.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述防沉剂为有机膨润土、纤维素类、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡或气相二氧化硅中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述颜填料为钛白、氧化铁黑、氧化铁红、酞菁蓝、酞菁绿、氧化锌、碳酸钙、方解石粉、白云石粉、透闪石粉、硅灰石粉、硅藻土、硅微粉、硫酸钡、重晶石粉、硫化锌、立德粉、云母粉、氧化镁、石英粉、滑石粉中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料，其特征在于，所述水性助剂包含消泡剂、润湿分散剂、表面助剂。
10.根据权利要求9所述的不含氧化亚铜水性渔网防污涂料的制备方法，其特征在于，制备过程分两步：第一步制备水浆：根据上述组分重量百分比称量水加入到研磨罐中，加入润湿分散剂、部分消泡剂，低速搅拌均匀，然后加入防沉剂、防污剂粉体、颜填料，低速搅拌均匀，研磨至细度50μm以下，过滤，静置12小时，使研磨过程产生的泡消散；第二步制漆：向研磨好的水浆中加入基体树脂、防污剂水性分散液，低速搅拌下加入余下的消泡剂，表面助剂，低速搅拌至完全混合均匀，最后添加水调节固含量即制备成本发明的水性渔网防污涂料，制备过程两步加入消泡剂的比例为1:1。
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