[发明专利]一种针状填料定向排列的防污材料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于防污涂料制备技术领域，具体涉及一种针状填料定向排列的防污材料的制备方法,特别是一种在外加磁场作用下针状填料定向排列于自抛光树脂中的防污材料及其制备方法。

背景技术：

海洋污损生物附着会引起船舶航行阻力增大、管道阻塞、换热设备导热性降低和水产养殖渔获量降低等问题,产生严重危害和巨大的经济损失；海洋防污技术是用于防止海洋污损生物附着在海洋结构物表面的技术，目前采用的主要防污措施是涂装防污涂层，包括防污剂型涂层和污损释放型涂层。

防污剂型涂层的原理是通过释放防污剂对海洋污损生物产生毒杀或抑制作用，从而防止其污损海洋结构物表面，GB1457590公开的一种含三苯基锡的防污涂料，CN101531841公开的一种Cu₂O中空亚微球应用于低毒海洋防污涂料的制备方法和CN101805546A公开的一种船舶及海洋设施用的防污涂料均含有锡、铜等防污剂，由于有机锡、碱式碳酸铜等在海洋环境中聚积会严重影响生态环境，已逐渐被禁止使用或限制使用；研制新型防污剂是发展绿色防污技术的重要途径之一，然而CN101525508公开的紫茎泽兰提取物质作为防污漆防污剂的应用、CN101485321公开的齐墩果酸在制备海洋防污剂中的应用，以及其它有机化合物防污剂，如吡啶三苯基硼烷、4,5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和N-环丙基-N’-(1,1-二甲基乙基)-6-(甲基硫代)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺，均存在单独使用防污效果不理想的问题，需要与氧化亚铜配合使用才能具有较好的防污性能，且其在海港等海域大量聚积时仍会造成环境污染，因此,降低防污剂的用量或采用不依赖于防污剂的防污新技术是未来发展的重点。

污损释放型防污涂层是通过设计特殊的表面特性，使海洋污损生物不易在其表面附着来实现防污的目的，US4910252公开的一种室温固化硅橡胶制成的一种低表面能防污涂料和US6265515公开的一种硅-氟树脂低表面能防污涂料中，低表面能特性可防止藤壶、贻贝等海生物的附着，但对硅藻等海生物作用不大，硅藻附着后会进一步促进其它生物附着，引起防污涂料失效；CN102399487A公开的一种尺度可调控多孔微结构表面防污材料、CN102417792A公开的一种表面具有十字形规则微结构的防污材料的制备方法和CN101691466A公开的一种球形突起微结构表面防污材料的制备方法，通过特殊设计的微观结构能有效减少污损生物的附着位点，防止海生物附着，但还均存在两方面的问题需要解决：一是微结构表面的刻蚀翻模和微相分离制备方法工艺复杂，难以实现大面积的应用；二是微结构表面不能更新，容易遭受黏液污损，造成其在船舶处于停泊状态时防污效果较差。

因此，研发一种针状填料定向排列的防污材料的制备方法，通过微结构表面的持续更新，在有效减少防污剂用量的前提下，使防污涂料具有良好的静态防污性能，具有明显的社会意义和广阔的应用前景。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，将防污剂型涂层技术与微结构防污特性结合，设计一种针状填料定向排列的防污材料的制备方法，在外加磁场作用下针状填料定向排列于自抛光树脂中，减少污损生物附着位点，并辅助以少量防污剂来防止船舶停泊时的黏液污损，减少防污剂释放对海洋环境的污染，提高防污涂层的防污效果。

为了实现上述目的，本发明涉及的针状填料定向排列的防污材料质量组分包括自抛光树脂10-50份、松香5-15份、主防污剂10-20份、辅助防污剂2-5份、颜料1-5份、针状填料0.5-10份、表面活性剂0.5-5份、助剂0.2-1份和溶剂3-15份。

本发明涉及的针状填料定向排列的防污材料的制备方法的工艺过程为：按照设定质量份依次向容器中加入自抛光树脂、松香、主防污剂、辅助防污剂、颜料、表面活性剂和溶剂，球磨或搅拌2-24小时后按照设定质量份依次向容器中加入助剂和针状填料并搅拌1-3小时，得到防污涂料，将防污涂料涂敷于基体表面后在均匀磁场中固化成膜，针状填料顺应磁场方向定向排布，制备得到针状填料定向排列的防污材料。