[发明专利]用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法

说明书

本发明涉及功能涂料制备技术，旨在提供一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法。包括：(1)搅拌下将正硅酸甲酯或正硅酸乙酯加入至氨气的饱和醇溶剂中，然后加入水；反应后经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；(2搅拌下加入AgNO3经陈化后获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；(3)在搅拌下加入用于调节pH值的催化剂，然后将有机硅氧烷逐滴加入上述溶胶中，反应后制得用于海洋工程防生物附着涂料。本发明在采用Ag离子包覆改性包覆二氧化硅溶胶的基础上，引入了具有光谱抗菌性能的Ag离子，形成的无机体系涂料不仅耐老化性能好，同时工艺简单，Ag离子抗菌剂的使用绿色环保，抗生物附着性能强。

技术领域

本发明涉及功能涂料制备技术，特别涉及用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法。

背景技术

随着海洋空间利用的进程加速，海洋混凝土结构工程，如码头、防浪堤、海上空港、海上灯塔、海底隧道和跨海大桥等应用越来越广泛。由于长期的浸泡，海洋中的各种生物，如海草、贝类、软体动物等的附着，由表层破坏引发深层破坏，致使海洋混凝土结构受到严重的污损，不仅造成经济损失，而且对海洋混凝土结构安全性和耐久性造成严重危害。

涂层技术是最常用的有效防护技术，目前国内外主要研究了聚氨酯涂料系列、丙烯酸酯系列、氯化橡胶系列、环氧系列以及醇酸系列等常用的防护涂层。防生物附着涂料中起作用的是防生物附着剂，长期以来，海工混凝土大量采用高污染、高毒性的有机锡类防污涂料，国际海事组织已经禁止使用该类防污剂。随着国际社会对环境问题的日益关注，开发环境友好型海洋防污涂料具有更现实的经济和社会意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种用于海洋工程防生物附着涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)在300r/min的搅拌条件下，将正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种的混合物加入至1～5质量倍的氨气的饱和醇溶剂中；然后加入水，并使水与硅元素的摩尔比为6～10∶1；在60℃下反应8h后，经旋转蒸发去掉所加入氨气的饱和醇溶剂的30％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；

(2)在800r/min的搅拌速率下，向粒子型纳米二氧化硅溶胶中加入AgNO3，使Si∶Ag的摩尔比为1000～700∶1；在50℃陈化24小时后，获得Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶；

(3)在300r/min的搅拌条件下，向Ag离子包覆的复合二氧化硅溶胶中加入用于调节pH值的催化剂，使溶胶的pH值保持在1～5；搅拌0.5h后，将有机硅氧烷逐滴加入上述溶胶中，控制有机硅氧烷与复合二氧化硅溶胶的质量比为2∶1～1∶2；在30℃下反应6h后，制得用于海洋工程防生物附着涂料。

本发明中，在步骤(1)中，所述氨气的饱和醇溶剂中使用的醇溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或其中几种的组合。

本发明中，步骤(3)中所述催化剂是HCl、HNO3或甲酸中的一种或其中几种的组合。

本发明中，步骤(3)中有机硅氧烷是甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或其中几种的组合。

与现有制备技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在采用Ag离子包覆改性包覆二氧化硅溶胶的基础上，引入了具有光谱抗菌性能的Ag离子，形成的无机体系涂料不仅耐老化性能好，同时工艺简单，Ag离子抗菌剂的使用绿色环保，抗生物附着性能强。

具体实施方式