[发明专利]一种环保型水性无铜防污加强漆及其制备方法

说明书

本发明所述环保型水性无铜防污加强漆采用可降解水性树脂为主成膜物，添加颜填料、抗菌剂及相关助剂配制而成。主要应用于船舶、码头及海上平台等新涂装防污涂层，起临时保护及防污期效延长的作用。特别是最含氧化亚铜防污涂层具有良好的保护作用，可有效隔绝防污涂层与空气的接触，避免氧化亚铜防污剂被氧化，确保涂层的防污性能。本发明为溶解型防污涂层，在海水中可缓慢溶解，具有6个月左右的防污期效，可延长现有防污涂层的防污期效6个月以上。

技术领域

本发明属于化工材料技术领域，具体地说本发明涉及一种环保型水性无铜防污加强漆及其制备方法。

背景技术

氧化亚铜作为杀生剂具有广谱、安全、价廉等优点，在整个防污涂料的发展进程中一直发挥着重要作用。20世纪40年代，氧化亚铜首先被应用于溶解型防污涂料中，随后各涂料公司又相继推出了铜含量高的不溶型防污涂料。20世纪50年代，氧化亚铜与有机锡混合使用，大大提高了防污性能。20世纪80年代开始，人们发现有机锡会对海洋环境造成严重破坏，并开始逐步减少有机锡的使用，并于2008年1月1日起全面禁止使用。此后，以氧化亚铜为主要杀生剂的无锡自抛光防污涂料开始广泛使用。

当前，传统的防污涂料均以有机溶剂为稀释剂，在施工及干燥固化过程中会释放大量挥发性有机有机物（VOCs），污染大气环境并危害工人身体健康。2017年，环保部发布了《环境保护综合名录》，其中含氧化亚铜防污涂料在高风险、高污染（“双高”）的名录之中。因此，随着人们环保意识的逐步增强、环保法规的逐步完善，以及技术水平的不断提高，开发高效低毒、无毒、水性化的防污涂料就成了未来防污涂料必然的发展方向。

当前，获得工程化应用的水性防污涂料很少，主要由于水性涂料是以水为介质，基料树脂为水性树脂，制成的涂料干燥后，涂层在水中的溶解度较大，耐水性较差，容易导致涂层快速失效。

尽管如此，国内外还是开展了大量的水性防污涂料研制工作。如海洋化工研究院研制了一种水性无毒硅酸盐防污涂料，防污剂主要采用硅酸盐、DCOI和吡啶硫酮铜（CuPt）等进行复配，利用释出的硅酸盐在海水中水解，提高涂层表面的碱性，达到抑制污损生物的附着，试验结果表明其对海藻和石灰虫的抑制效果较明显。中国海洋大学也开展了水性防污涂料的相关研究，采用水性丙烯酸酯乳液作为成膜物，以Cu₂O为主防污剂，添加了海藻中提取的活性物质为辅助防污剂，获得了具有一定防污效果的水性防污涂料。专利CN101094899 B公布了一种水性固化型防污涂料，采用双组份设计，基料树脂通过脱水缩合进行固化，防污剂是含有水溶性分散树脂和防污剂的糊料，具有6个月左右的防污效果。专利CN 104293062 B公布了一种双组份水性防污涂料，A组份为水性丙烯酸树脂、颜填料及防污剂，B组份为交联剂，实海挂板测试6个月海生物附着在2%以下，防污效果较好。专利CN102533074 B公布了一种渔网用水性防污涂料，基料树脂为水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸乳液的混合物，具有良好的柔韧性，更适合于渔网体系，防污期效可达8-12个月。专利CN102617795 A公布了一种水性自抛光防污涂料，基料树脂为水性丙烯酸乳液，具有自抛光性能，使得有机防污剂在海水中的溶出速率得到控制，防污性能良好。专利CN 104403468 A和CN 104449146 B公布了一种水性低表面能防污涂料，接触角达到163°，但未说明其防污效果。专利CN 101935493 B公布了一种水性双组份防污涂料，将具有生物防污活性的无机纳米/ 生物高分子多孔复合粒子均匀分散在聚合物涂层中，具有杀菌功能的生物活性纳米粒子与海洋污损生物通过界面相互作用实现涂层的防污功能。以上水性防污漆专利大部分为双组份和低表面能涂料。

本发明的一种环保型水性无铜防污加强漆为单组份设计，采用可降解水性树脂为主成膜物，添加颜填料、抗菌剂及相关助剂配制而成。该环保型水性无铜防污加强漆不含氧化亚铜防污剂，可涂覆在干燥固化后的防污涂层表面，涂层施工完后可放置6个月以上，不影响其防污性能，并可对现有防污涂层进行良好保护。避免紫外线和暴露空气而氧化本发明为溶解型防污涂层，在海水中可缓慢溶解，具有6个月左右的防污期效。

发明内容