[发明专利]纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶防污涂料领域，具体为一种用于为海洋船舶的纳米改性聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料及其制备方法。

背景技术

传统的毒性防污涂料一般只对某些海生物有抑制作用，而且随着毒性物质的不断释放，其防污效果也逐步下降。低表面能防污涂料则能防止各种海生物的附着，更为重要的是，低表面能防污涂料是基于涂料表面的低表面能物理作用，起到长期防污的作用，不存在毒性物质的释放损耗问题。低表面能防污涂料环境友好、安全无毒，被公认是一种最理想的海洋防污涂料。

制约低表面能海洋防污涂料发展的主要问题：一是难以获得具有更低表面能的表面材料，使其与水的接触角更大，使海生物更不容易粘附；二是其在海水中易发生重构，使其表面能随时间增大，与水接触角降低，海生物又容易附着。目前，改进低表面能防污涂料性能的主要途径如下：一是通过增加交联度，固定表面分子结构，保持稳定的低表面能状态；二是通过表面微细粗糙化，增加表面的疏水能力；三是表面防护材料纳米化，降低表面能。

本发明主要研制一种纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料的制备技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐腐蚀和防污的纳米改性聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料及其制备方法，解决船舶外底面的长效无毒防污防腐蚀难题。

本发明的技术方案是：

一种纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料，该涂料为甲、乙两组分组成，甲组分以聚硅氧烷树脂、纳米浆、颜填料、助剂与溶剂组成，乙组分为固化剂；按重量份数计，具体配方如下：

(1)甲组分

聚硅氧烷树脂：50-55份；

纳米浆：1-5份；其中，纳米浆为纳米二氧化钛、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯均匀混合而成，纳米二氧化钛、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯的重量比为1.0∶(0.1-0.2)∶(0.7-1.0)；

二甲苯：5-8份；

丁酯：6-10份；

乙二醇乙醚醋酸酯：2.0-3.0份；

分散剂：0.3-0.5份；

消泡剂：0.3-0.5份；

流平剂：0.1-0.3份；

防沉剂：0.5-0.8份；

气相白碳黑：0.4-0.7份；

颜料：15-22份；

填料：3-6份；

(2)乙组分

固化剂：14-18份；

甲组分∶乙组分重量比为100∶(14-18)。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料，聚硅氧烷树脂为Silikopon EF聚硅氧烷树脂。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料，分散剂为BYK-104s或Solsperse-4000分散剂，流平剂为TEGO Flow 300或Bentone27流平剂，防沉剂为Anti-settling agent 202P防沉剂，气相白碳黑为Aerosil 200气相白碳黑，消泡剂为BYK-A 530消泡剂。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料，颜料为钛白粉，填料为云母粉。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料，固化剂为氨基硅烷偶联剂。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料，聚合物分散剂为聚羧酸盐聚合物分散剂或聚氨酯嵌段聚合物分散剂。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料的制备方法，具体步骤如下：

1)纳米浆的制备

按纳米二氧化钛、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯的重量比为1.0∶(0.1-0.2)∶(0.7-1.0)的配比混合后，进行纳米珠磨处理3-8遍，制得纳米二氧化钛浆；

2)纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料的制备

将聚硅氧烷树脂、纳米浆、二甲苯、丁酯、乙二醇乙醚醋酸、分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、气相白碳黑、颜料、填料，经过高速搅拌分散、研磨到细度为30微米以下，制成甲组分；再加入乙组分固化剂，20-30℃下固化20-30小时制得纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料。

所述的纳米聚硅氧烷无毒低表面能船舶防污涂料的制备方法，甲组分的制备过程为：将聚硅氧烷树脂、纳米浆、二甲苯、丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯混合，搅拌均匀后，再加入以下物料：分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、气相白碳黑、颜料、填料，用高速搅拌分散机在800～1000rpm高速分散20～30分钟，然后在球磨机中充分研磨2-4小时，细度达到30微米以下，制成甲组分。

本发明的优点如下：