[发明专利]一种可控释放氧化亚铜的复合防污涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可控释放氧化亚铜的复合防污涂料及其制备方法，包括氮化硼纳米片的制备、复合纳米载体包裹氧化亚铜防污剂的制备和可控释放氧化亚铜的复合防污涂料的制备3个步骤，本发明将氧化亚铜包裹到复合纳米载体上，通过pH控制复合纳米载体的紧密程度，从而可以实现包裹在其上的氧化亚铜匀速、定量的释放，并且只有当防污剂与海水接触时，氧化亚铜才开始释放，即船体与海水接触部分的防污涂料才会释放氧化亚铜用于去污，从而可以节约成本，增加涂料的使用年限。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种可控释放氧化亚铜的复合防污涂料及其制备方法。

背景技术

海洋环境是非常复杂的腐蚀污损环境，浸在海水中的设备都不可避免的受到海洋污损生物的影响，海洋污损生物附着在船舶水线以下表面，不仅影响舰船性能，而且造成巨大的经济损失和资源浪费。

涂刷防污涂料是海洋防污技术中最经济和简便有效的方法，现今80％海洋防污涂料采用氧化亚铜作为防污剂。氧化亚铜的防污机理是：氧化亚铜分解产生二价铜离子并不断地向界面渗出，当界面的二价铜离子达到一定浓度后可使一些海洋生物的主酶失活或细胞蛋白质产生沉淀，导致污损生物死亡，达到防污的目的。

中国专利CN201710032753公开了一种新的核壳结构的改性二氧化硅包覆的氧化亚铜及其制备方法，该氧化亚铜由氧化亚铜核层和改性多孔二氧化硅壳层组成，其中氧化亚铜的颗粒尺寸为0.02～20μm，改性多孔二氧化硅的厚度为0.01～1μm，孔径为5～60nm。其制备方法通过两部进行，第一步形成改性二氧化硅包覆的氧化亚铜，第二步采用碱腐蚀二氧化硅层形成多孔结构。本发明制备的核壳结构的改性多孔二氧化硅包覆的氧化亚铜具有制备工艺简单，成本低，释放速率可控，在有机溶剂中易分散且又有一定亲水性等优点，可用于海洋设施防污涂料中提高使用寿命，降低用量。但是该专利在碱腐蚀二氧化硅过程中，随着时间的延长，二氧化硅的孔洞越来越大，导致涂料释放的氧化亚铜越来越多，不能实现氧化亚铜长时间的稳定释放，造成氧化亚铜的浪费，也不利于海洋环境的保护。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可控释放氧化亚铜的复合防污涂料及其制备方法，解决氧化亚铜在海水中释放速率不稳定的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种可控释放氧化亚铜的复合防污涂料，以重量份数计，包括：基料60-70份、复合防污剂5-10份、防锈剂2-5份、稀释剂1-3份、填料10-15份。

优选的，所述基料为氟硅树脂。

优选的，所述复合防污剂为复合纳米载体包裹氧化亚铜防污剂，其中复合纳米载体由氮化硼纳米片、三甲氧基硅烷和聚乙二醇二丙烯酸酯制备得到。

优选的，所述防锈剂为滑石粉、氧化铁红、三聚磷酸铝和磷酸锌的混合物，四者的质量比为1:1-5:1-5:1-5。

优选的，所述稀释剂为二甲苯、环己酮、邻苯二甲酸二甲酯、醋酸丁酯中的至少一种。

优选的，所述填料为氧化锌、沸石、气相二氧化硅、有机膨润土、钛白粉、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

本发明还提供一种可控释放氧化亚铜的复合防污涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)氮化硼纳米片的制备：将六方氮化硼粉末先用pH为2-4的盐酸进行活化处理20-24h，然后经离心、洗涤、干燥后，将活化后的六方氮化硼粉体分散于异丙醇溶液中，然后用超声波进行剥离，剥离完成后，在2000-4000r/min转速下进行离心70-90min，离心完成后得到上清液，将上清液进行洗涤、干燥，得到氮化硼纳米片；