[发明专利]一种船舶用防污涂料、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术，尤其涉及一种船舶用防污涂料、其制备方法及用途。

背景技术

船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏和破坏，严重影响船舶性能和安全船舶表面附着海洋生物后，不仅会使船舶的航速降低，操控性下降，燃油消耗量增加；而且还会使船舶、海水淡化设备及水下设施等的腐蚀程度加剧，使用寿命显著缩短。为了降低海洋生物附着的危害，防止海洋生物对船舶的污损，人们研究了多种防污技术，如电解海水防污、超声波防污、生物酶防污、低表面能防污和涂装防污漆防污等，而在海洋结构物表面涂装防污涂料是解决污损问题的既经济又高效的重要途径。在过去的几十年中，含有机锡的防污漆曾被大量使用。有机锡在低浓度下可以达到广谱、高效的防污目的，但由于这些物质在水中稳定且会积累，可引起一些生物体畸形，还有可能进入食物链，成为影响人类健康和生态的安全隐患。因此，国际海事组织(IMO)所属的海洋环境保护委员会(MEPC)规定了含有机锡的防污漆最终使用期限为2008年1月1日。

船体防护系统是保护船体免受腐蚀侵害的系统，主要有两大系统组成：防腐蚀涂漆系统和外加电流或牺牲阳极的阴极保护系统。这两种系统的相互作用和足够保护船体免受腐蚀侵害的能力是由几个因素相互依存决定的。因为船体检查揭示了大量关于这两种系统作用的信息，提供的阔值表征船体防护系统处在有效的边缘或失效状态。装备外加电流阴极保护系统的船舶的阈值是在水下船体观察到的裸金属的10％。装有牺牲阳极系统的船舶的阈值是裸金属的5％或观察到任何失效的阳极。对装有牺牲阳极系统的船舶，不管何时观察到这些阈值的任何一个都应该进行船体电位检测。

无毒防污剂及环保防污涂料成为今年来的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种船舶用防污涂料，在腐蚀环境中，防污损效果较好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种船舶用防污涂料，Zn-Al-Mg-RE为主剂，有机硅或氟化物为辅剂，以氧化亚铜类并加入辅助毒剂为防污剂。

进一步地，所述辅助毒剂为异噻唑啉酮、三嗪类、氧化吡啶硫酚的锌、铜络合物中的一种或多种。

本发明的另一个目的还公开了一种船舶用防污涂料制备方法，高速电弧喷涂技术在船舶用材表面喷涂船舶用防污涂料，再在涂层表面涂装有机涂层，构建复合防腐涂层。

本发明的另一个目的还公开了一种船舶用防污涂料在船舶防腐领域的用途。

将制备了人工缺陷的试样在5％NaCl溶液中浸泡430小时，发现有机涂层中的人工孔隙被船舶用防污涂料涂层的腐蚀产物堵塞，通过SEM进一步检测测发现人工孔隙中腐蚀产物的微观结构非常之谜，由此说明该复合防腐涂层具有向上封闭有机图层中微观缺陷的作用。

本发明船舶用防污涂料，与现有技术相比较具有以下优点：

1)Zn-Al合金防腐涂层的防腐性能要好于Zn、Al涂层。

2)在腐蚀环境中具有明显的钝化行为，这种钝化行为被认为是由于在Fe、Al和Zn之问形成的金属间化合物造成的

3)高速电弧喷涂是一种动态、非平衡的快速冶金过程，粉芯丝材在两个电极上熔化的不对称性，丝材外皮和粉芯成分的不同性，以及外皮和粉芯熔化的不同时性，致使形成的熔滴尺寸以及熔滴内部的合金化严重不均匀，在凝固和冷却过程中形成多种形态的组织。

4)在Zn-A1合金涂层中添加少量的RE能进一步提高涂层的耐蚀性能，RE元素能细化涂层的微观结构，减少喷涂层的孔隙率，同时对Zn.Al合金涂层具有一定的强化作用

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种船舶用防污涂料，Zn-Al-Mg-RE为主剂，有机硅或氟化物为辅剂，以氧化亚铜类并加入辅助毒剂为防污剂。所述辅助毒剂为异噻唑啉酮、三嗪类、氧化吡啶硫酚的锌、铜络合物中的一种或多种。

船舶用防污涂料制备方法，高速电弧喷涂技术在船舶用材表面喷涂船舶用防污涂料，再在涂层表面涂装有机涂层，构建复合防腐涂层。

将制备了人工缺陷的试样在5％NaCl溶液中浸泡430小时，发现有机涂层中的人工孔隙被船舶用防污涂料涂层的腐蚀产物堵塞，通过SEM进一步检测测发现人工孔隙中腐蚀产物的微观结构非常之谜，由此说明该复合防腐涂层具有向上封闭有机图层中微观缺陷的作用。

在海洋气候环境下，高速电弧喷涂Zn-Al-Mg-RE涂层的适用性好于Al涂层和Zn—15A1涂层，具有广阔的应用前景。