[发明专利]一种临海油气管道静态环境下用无铜防污涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种临海油气管道静态环境下用无铜防污涂料，由树脂、有机防污剂、增塑剂、填充料与溶剂组成，各组分重量份为：树脂20～60、有机防污剂1～20、增塑剂1～20、填充料1～30、溶剂20～60。所述树脂为丙烯酸锌树脂与松香酸锌树脂复配的复合树脂，各组分在复合树脂中的重量份不低于20％。制备方法：将各组分按照重量份数投入容器内研磨，用100目过滤器过滤，所得滤液即为无铜防污涂料。本防污涂料能实现丙烯酸锌树脂与松香酸锌树脂的自抛光性能，松香酸锌树脂的疏水性能协同增效防污，涂膜优异的柔韧性与附着性使得防污期效可达24个月以上。该涂料不含氧化亚铜，对环境危害小，符合环保型防污涂料的发展趋势。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其是涉及一种临海油气管道静态环境下用的无铜防污涂料及其制备方法。

背景技术

海洋装备与设施一旦进入海水环境中，其表面会迅速形成微生物粘膜并最终导致生物附着污损，严重影响其正常服役，甚至造成安全事故和巨大的经济损失。其中，海洋静态环境下的装备与设施如临海油气管道、海洋油气勘探开发设备、海洋环境监测设备等面临的生物附着污损问题更加严峻。如临海油气管道立管段、平管冲刷悬空段的海生物附着污损，会导致管道海洋环境荷载加大、自振特性发生变化，妨碍水下检测作业和影响海水管线的正常运作，是关系到近海油气设施作业安全的重要因素之一。

在众多防护手段中，涂刷防污涂料是目前应用最广泛的防污技术。传统的海洋防污涂料通常是通过涂层表面的毒性防污剂(如早期的有机砷、有机汞类防污剂及近代的有机锡(TBT)、滴滴涕(DDT)等)的释放抑制微生物及其它附着性生物的附着，从而实现防污作用的。然而毒性防污剂在带来高效防污性能的同时，它们对海洋生物及人类产生着愈演愈烈的安全威胁。与此同时，当前广泛使用的氧化亚铜防污剂也已被证明对环境存在着潜在的污染，其在防污涂料中的使用情况已被部分国家出台法律法规进行了规范。因此，无铜防污涂料成为该领域的研发热点与应用趋势。

树脂性能的提升是无铜防污涂料具有优异防污性能的关键，而将不同种类的树脂融合实现防污性能增效是提升树脂性能的有效手段。如专利CN109651907A公布了一种新型无锡自抛光型防污涂料，该涂料中的树脂为丙烯酸锌/铜/硅自抛光树脂与改性硅树脂等强疏水树脂的复配树脂，在提高涂料的自抛光性能以及防止微生物附着性能的同时，还能起到控制防污剂的稳定缓慢释放，延缓涂层使用寿命的作用。Azemar等将ε-己内酯与二甲基硅氧烷共聚制备了集疏水性能和降解性能的树脂，并考查了以其为基料的防污涂料的实海挂板性能，结果证明性能与商业涂料相当。华南理工大学团队试将可降解的聚氨酯和可水解的聚丙烯酸硅烷酯结合制备了主链降解-侧链水解的新型树脂，浅海挂板试验结果表明防污性能较单一功能树脂有大幅度提高。但上述树脂及对应防污涂料的静态防污性能仍需提升。

在当前的商用防污涂料中，以丙烯酸锌防污涂料为代表的无锡自抛光防污涂料因其优异的防污性能、良好的机械性能、相对低廉的价格等使得其市场占有额达95％左右，是应用最广泛的防污涂料品种。但因无锡自抛光防污涂料的防污有效率较有机锡自抛光防污涂料仍有差距，因此该类防污涂料的性能提升仍是当前的研发热点。中国海洋大学团队在专利CN104530986 A中公开了将天然产物松香及其衍生物与小分子有机酸金属盐结构结合制备出了新型无锡自抛光树脂——松香有机酸金属盐树脂，研究结果表明以该树脂为成膜物的防污涂料的自抛光性能优异，且松香酸金属盐皂化后还呈现出了良好的疏水特性，从而赋予了防污涂料优异的防污性能。但因该类树脂柔韧性差，易开裂，导致其对应防污涂料易脱落，防污期效短。因此，开发一种环保的、防污性能高且防污期效较长的涂料是解决临海油气管道静态环境下防污问题的一项重要课题。

发明内容