[发明专利]一种仿生污损释放型有机硅海洋防污涂料及其制备方法

说明书

本发明公开一种仿生污损释放型有机硅海洋防污涂料及其制备方法。该涂料可以广泛应用于海洋船舶、海洋石油钻井平台、深海探测设备与设施等，尤其适用于静态浸没于海水环境中的设施，经交联固化后的涂层，既能够模拟大型鱼类皮肤表面特殊的微观结构（超疏水特性）实现对污损生物的有效抑制，又可以通过硅油的析出释放来模拟大型鱼类分泌粘液特性实现对黏附污损生物的有效去除。同时涂层还具有优异的机械性能，利于广泛推广应用。

技术领域

本发明属于海洋防污涂料、水下涂料技术领域，特别涉及一种用于海洋船舶表面污损黏附抑制防护的仿生污损释放型有机硅防污涂料及其制备方法。

背景技术

海洋生物污损是世界各国发展海洋工业面临的重大难题，而涂刷防污涂料是解决这一问题最有效、便捷的方法。

有机硅环境友好型海洋防污涂料属于污损释放型海洋防污涂料，借助有机硅成膜涂层低的表面能以及独特的非极性，有效地抑制了污损生物在涂层表面的粘附。且有机硅涂层弹性模量较低，粘附生物可以通过低能量消耗的剥离方式从涂层表面脱落。对于海洋航行的船舶而言，借助与海水的相对运动带来的水流冲刷作用，粘附不牢固的污损生物能够被轻易去除。然而对于伫立在海洋上的石油钻井平台，静态浸没在海水中的石油运输管道、海洋渔业养殖设备等而言，缺乏在海水中较高速的运动，仅凭水流的相对流动，无法实现污损生物的有效脱落，即缺乏有效的自我清洁。此外，有机硅基防污涂层在使用过程中还存在机械性能差、与基材结合力差等共性问题。相关改善手段包括微纳米粉体增强，聚合物化学改性等，然而这些改善方式无法解决静态海水环境中防治污损生物粘附的问题。对于静态浸没海水的设备，目前只能通过使用含生物杀生剂的防污涂层进行防污，然而对于涉及海产品养殖行业的设备，生物杀生剂类物质的使用会对养殖生物产生毒害作用，此外生物杀生剂的有效释放也需要通过海水足够的相对运动带来的冲刷效果来实现，由此无法在该行业大规模开展。而环保类的生物防污剂目前普遍存在成本过高的问题，这也限制了其在静态水域设备行业的使用。尽管防污涂料最重要的应用领域是航行在水域环境的众多船舶，浸没水域环境中的静态设备同样也是防污涂料应用的主要领域，并且该领域亟待开发高效防污损生物粘附的环境友好型防污涂料。

发明内容

针对污损释放型有机硅防污涂料存在强度低、需要海水剪切运动实现黏附污损生物脱落释放、低水流运动条件下防污效果差等问题，本发明提供了一种可以模拟海洋大型生物，如鲨鱼、鱼类等皮肤表面超疏水特性以减少污损生物的黏附，同时通过模拟其皮肤表面分泌粘液的生物特性，实现黏附污损生物自发脱落的防污机制，制备新型仿生污损释放型有机硅海洋防污涂料，通过引入特殊的纳米粉体，确保该涂料机械性能优异、模拟粘液分泌速率适宜、固化涂层表面能够形成特殊超疏水结构、具有优异静态防污、黏附污损生物自发脱落等优点。

本发明的技术方案是：用于海洋设施表面污损防护的仿生污损释放型有机硅海洋防污涂料，按照重量份计，所述海洋防污涂料包括(1)A组分10～20份；(2)B组分2～4份；(3)C组分0.5～1份；

其中，

A组分按重量份包括：

B组分按重量份包括：

交联固化剂 1.5～5.0份

溶剂 5.0～15.0份；

C组分按重量份包括：

催化剂 0.5～2.5份

溶剂 2.0～8.0份；

其中，预分散浆料以如下重量份数的原料超声分散得到：

聚硅氧烷树脂 80.0～100.0份