[发明专利]一种无氟疏水防污抗菌涂料组合物及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种无氟疏水防污抗菌涂料组合物，是由以下重量份的组分制成：10～30份苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz‑mos、10～50份苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz、20～80份聚二甲基硅氧烷。本发明提供的无氟疏水防污抗菌涂料组合物是一种原位具有抗菌能力、无氟低表面能的涂料组合物，具有优异的防污性能，无需向环境释放任何物质，满足防污的性能及环保需求。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种无氟疏水防污抗菌涂料组合物及制备方法与应用。

背景技术

生物污损问题严重影响海洋工程设施的性能发挥和安全运行，例如，海洋微生物附着船体后会降低船速、影响船的机动性，妨碍任务执行。此外，附着污物会增加燃油损耗30-40％，同时增加舰船进坞维修频率，导致船体腐蚀，大幅提高运营成本。

针对海洋污损问题，一直通过在船体涂料中加入有机锡、铜、锌等生物毒杀剂来避免生物附着达到防污的目的，但这些有毒物质会逐渐释放到海洋环境中，干扰生物繁殖，具有严重的生态危害性。基于此，国际海事组织已于2008年全面禁止有机锡涂层的使用，含其他有机金属涂料的应用也受到严格限制。因此，低表面能防污涂层材料因基于自身物理性质达到防污效果，不会向环境释放任何物质，完全符合国家战略和海洋环保需求，但往往需使用含氟材料提供材料的低表面能性质，而含氟结构材料高昂的成本和潜在生物危害性不容忽视。同时因为涂层低表面性质也会造成涂层在舰船静止或低速状态下无法抑制细菌及其分泌物的附着，亟需开发低成本环保低表面能抗菌材料以满足复杂海洋环境的需求。

有鉴于此，提供一种原位具有抗菌能力、无氟低表面能的涂料组合物，成为急需解决的技术问题。

发明内容

为了克服含氟低表面能防污涂层成本高、具有生物危害性、抗菌性能不足的缺陷，本发明的目的是提供一种低成本、低表面能、绿色无氟、非释放性抗菌的无氟疏水防污抗菌涂料组合物。

本发明的第二个目的是提供一种所述无氟疏水防污抗菌涂料组合物的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种所述无氟疏水防污抗菌涂料组合物用作防污涂料的用途，具有优良防污和抗菌性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面提供了一种无氟疏水防污抗菌涂料组合物，是由以下重量份的组分制成：10～30份苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos、10～50份苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz、20～80份聚二甲基硅氧烷。

优选的，所述无氟疏水防污抗菌涂料组合物是由以下重量份的组分制成：20～25份苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos、30～35份苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz、40～50份聚二甲基硅氧烷。

所述苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos在无氟疏水防污抗菌涂料组合物中比例低于10％，涂层表面能过高，而高于30％不会产生任何更佳效果。

所述苯并噁嗪官能化硅氧烷Bz-mos的结构如下：

其中，R₁选自C₁～C₁₈直链、支链或环状的烷基、卤素、苯基、氢或由氨基、卤素、巯基或环氧基取代的C₁～C₁₀直链、支链或环状的烷基中的一种；R₂选自甲氧基或乙氧基。

所述R₁优选为甲基、十二烷基(-C₁₂H₂₅)、正丁基(-C₄H₉)。

所述苯并噁嗪官能化硅氧烷TClBz在无氟疏水防污抗菌涂料组合物中比例低于10％，涂层无明显抗菌效果，而高于50％不会产生任何更佳效果且会提高涂层表面能。