[发明专利]一种海洋钢结构表面防污防腐制剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种海洋钢结构表面防污防腐制剂及其制备方法，所述乳液由如下质量配比原料制成：聚氨酯单体1100～1500份、聚醚二元醇1000份、醇扩链剂200～400份、亲水扩链剂100～250份、环氧树脂多元醇200～400份、三乙胺100～150份、丙烯酸酯单体400～1000份、氧化石墨烯‑鱼精蛋白复合乳液1000～1500份、引发剂5～20份；本发明无溶剂型复合成膜树脂乳液兼具防污和防腐的功能，应用于绿色环保海洋涂料的生产，保护海洋钢结构表面防止生物附着及海水腐蚀。

(一)技术领域

本发明涉及一种绿色生物防污防腐制剂(复合树脂)，不仅可以防止钢结构表面生物(微生物、贝类等)粘附着，同时可以防止腐蚀。

(二)背景技术

海洋环境是一种复杂的腐蚀环境，海水中的化学和生物介质、以及海水和海洋大气的物理运动对钢结构造成很大危害。海洋腐蚀从钢结构表面开始，在较小的区域内发生电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀。海洋腐蚀给国民经济建设带来巨大的损失，严重威胁了海洋工程建设和使用的安全性。随着未来对海洋开发深入与拓展，也将不断面临新腐蚀问题的挑战。

此外，在海水中遭遇到的腐蚀破坏往往与生物附着污损紧密联系在一起。钢结构浸入海面后，表面先后形成细菌粘膜、微生物粘膜、大型附着生物的覆盖层，附着生物及代谢产物将会直接或间接加速腐蚀，造成钢结构强度降低，形成安全隐患。另外，海洋生物附着在海中设施的表面，会增加海洋开采平台设施重量及累赘、加大船舶航行阻力、堵塞管道和养殖网箱、影响海洋监测测器等设备正常使用，导致海洋军事活动、海洋运输、工业和水产养殖生产的巨大损失。

目前，对于海水腐蚀和生物附着的问题，通常在钢结构表面喷涂涂料，利用涂料的成膜树脂形成保护膜，隔绝海水腐蚀；利用涂料中有毒物质的水解、扩散或渗出等方式逐步释放毒料杀灭海洋生物，达到防止生物附着的目的。传统防腐涂料因存在防水、粘附强度、耐盐、耐海洋气候等性能存在缺陷，不能有效保护钢结构表面被海水腐蚀。防污涂料因添加大量的有机锡、氯化亚铜、滴滴涕等海洋有害的物质，接触海水后会对海洋生物的生长和繁殖产生严重影响，严重危害海洋环境。2008年1月完全禁用有机锡防污涂料的法规生效后，海洋染涂料的开发逐渐向无锡、低毒、水性方向发展。因此，研发一类兼具防腐和防污功能的成膜树脂用于海洋涂料生产显得非常有必要。

(三)发明内容

本发明目的是针对现有传统防污防腐涂料的有毒性、使用性能差、寿命短等不足，本发明通过配方设计制备一类无溶剂型复合成膜树脂乳液，应用于兼具防污和防腐功能海洋涂料生产，为海洋钢结构表面防污防腐提供了一种的绿色生物防附着及防腐蚀方法。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种无溶剂型复合成膜树脂乳液，所述乳液由如下质量配比原料制成：聚氨酯单体1100～1500份(优选甲苯二异氰酸酯)、聚醚二元醇1000份(优选聚醚二元醇GE220)、醇扩链剂200～400份、亲水扩链剂100～250份、环氧树脂多元醇200～400份、三乙胺100～150份、丙烯酸酯单体400～1000份、氧化石墨烯-鱼精蛋白复合乳液1000～1500份、引发剂5～20份；所述醇扩链剂为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇或新戊二醇；

所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；

所述环氧树脂多元醇是由环氧树脂(优选双酚A型环氧树脂E-44)与二乙胺以质量比100:25-50回流混合而成；

所述氧化石墨烯-鱼精蛋白复合乳液由如下质量配比的原料混合而成：氧化石墨烯1～15份、鱼精蛋白乳液1000-2000份、质量浓度50％戊二醛水溶液10～50份、质量浓度98％浓硫酸5～25份；

所述鱼精蛋白乳液由如下质量配比的原料混合而成：鱼精蛋白20～110份，茶皂素10～60份，0.1～5份吐温80，去离子水1000-1500份；

所述引发剂为偶氮二异丁腈。