[发明专利]一种基于醌类的单组份无毒防污涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于醌类的单组份无毒防污涂料。该涂料可广泛用于舰船及潜艇、网箱养殖、海湾建设、海上平台、水下设施等方面的防污。

背景技术

长期以来，海洋有害生物的附着，一直是海洋渔业、海洋工程以及海洋运输亟待解决的重大难题之一，因为它不仅降低航速、消耗能源、加重劳动量、减少产量，而且还增加海港设施的不安全性。涂装防污涂料是防止海洋生物污损的方法中最经济、有效和普遍采用的方法。

应用比较广泛的防污剂是有机锡和氧化亚铜等有毒防污剂，但这两种防污剂对环境均能造成很严重的危害。因此，国际海事组织(IMO)所属的海洋环境保护委员会(MPEC)规定了含有机锡的防污漆的最终使用年限为2008年1月1日。鉴于此，各国都在积极开发研制无毒防污剂和不含有机锡的环保防污涂料。

目前使用的防污涂料大多为溶剂型的，该类防污涂料在生产和涂刷过程中向大气排放大量的有毒气体，无论是对工作人员还是对周围其他人员的健康都由很大的危害作用，同时也造成了大量的资源浪费。相对而言，借助乳化剂制备的水性防污涂料就能克服上述问题。因此研制一种水性防污涂料意义深远。

发明内容

本发明要解决的技术问题，一是传统防污涂料的毒性防污剂的渗出对环境造成的危害问题；二是传统防污涂料的在生产和涂刷过程中向大气排放大量有毒气体的问题。针对上述问题，本发明提供一种完全无毒且生产和涂刷过程无有毒气体排放的一种基于醌类的单组份无毒防污涂料的配方及生产工艺，以克服现有防污涂料的技术不足。

本发明的技术方案是提供一种基于醌类的单组份无毒防污涂料，其特征是：它包括如下组分及质量份数比：

名称                         质量百分比

有机硅-丙烯酸复合乳液        10～51.5份

功能填料                     5～12份

体质颜填料                   11～25份

醌类无毒防污剂               10～40份

助剂                         0.1～1.5份

本发明的一种基于醌类的单组份无毒防污涂料，其中所述的有机硅-丙烯酸复合乳液的配方及制法是：

名称                         质量份数比

甲基丙烯酸甲酯               20～50份

丙烯酸丁酯                   40～60份

甲基丙烯酸                   0.1～1.5份

乙烯基三乙氧基硅烷           5～15份

过硫酸铵                     0.1～0.6份

烷基酚聚氧乙烯醚             1～2份

十二烷基硫酸钠               1～2份

去离子水                     20～50份

氨水                         1～2份

具体制备步骤如下：

(1)将20～35份去离子水和1～2份烷基酚聚氧乙烯醚和1～2份十二烷基硫酸钠及单体加入四口瓶或反应釜中，打开磁力搅拌机，充分预乳化0.5～2h，移入滴液漏斗；

(2)在四口瓶或反应釜中加入剩余的去离子水及10～15％体积的预乳液，搅拌升温至80℃～110℃；

(3)保持温度，将余下的混合单体通过滴液漏斗缓慢而均匀的加入，约2～3h完成，控制回流及温度；

(4)单体加完后，升温至90～110℃，保持30min，冷却至室温；

(5)氨水调pH值至7～8。

本发明的一种基于醌类的单组份无毒防污涂料，其中所述的功能填料是由纳米TiO₂和纳米ZnO组成，各成分质量配比为：纳米TiO₂∶纳米ZnO＝1∶0.5～1.5。

本发明的一种基于醌类的单组份无毒防污涂料，其中所述的体质颜填料由铁红、滑石粉、CaCO3组成，各成份质量配比为：铁红∶滑石粉∶CaCO3＝1∶0.4～1.6∶0.4～1.6。

本发明的一种基于醌类的单组份无毒防污涂料，其中所述的醌类无毒防污剂为环氧甲萘醌或β-甲萘醌或三氨基三嗪甲萘醌硫酸盐或亚硫酸哌嗪甲萘醌。