CN117701090A - 一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法，包括以下质量分数的原料：基体40％～50％、改性防污剂10％～15％、助剂1％～2％、溶剂5％～10％、颜填料30％～40％；本发明涉及船舶水下部位的防污漆技术领域。该长效无锡自抛光防污漆及其制作方法，通过采用过氧化二苯甲酰引发丙烯酸单体合成含羚基的丙烯酸预聚物，然后与碱式水杨酸锌中间体进行酸碱中和反应，合成丙烯酸锌树脂；合成锌中间体所采用的水杨酸是一种医药工业的原料，其具有一定的防腐杀菌效果，引入丙烯酸锌树脂后，其在树脂水解过程中可释放出来，起到防污作用，因此，所合成的丙烯酸锌树脂本身具有一定的杀菌防污性能。

Description

一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法

技术领域

本发明涉及船舶水下部位的防污漆技术领域，具体为一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法。

背景技术

参考中国专利一种长效无锡自抛光防污漆(公告号：CN101434812A)，其化学组份为：二聚酸聚酰胺树脂5wt％～10wt％，防污剂50wt％～60wt％，混合溶剂15wt％～20wt％，渗出助剂10wt％～15wt％，涂料助剂2wt％～5wt％，颜料3wt％～8wt％。本发明的长效无锡自抛光防污漆与传统的防污漆相比，漆膜具有良好的自抛光性、稳定的毒剂渗出率以及良好的物理机械性能，起到比有机锡自抛光防污涂料和丙烯酸有机硅无锡自抛光防污漆更长久的防污和减阻效果，本发明的无锡自抛光防污漆与其它防污涂料相比，成本较低，施工方便。然而上述方案中制备的长效无锡自抛光防污漆，其防污性能有限，且在长时间使用后，由于防污剂中含氧化亚铜，导致对环境还是存在一定的污染；为此，本发明提出了一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法，以解决上述提到的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法，解决了上述背景技术提到的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种长效无锡自抛光防污漆，包括以下质量分数的原料：基体40％～50％、改性防污剂10％～15％、助剂1％～2％、溶剂5％～10％、颜填料30％～40％。

优选的，所述助剂为消泡剂、抗沉降剂、增韧剂以及流平剂的混合物。

优选的，所述改性防污剂的具体改性步骤为：

(1)、称取3-琉基-1，2-内二醇、2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮倒入四氢呋喃中，搅拌均匀；

(2)、用氮气鼓泡18～22分钟后，再用紫外线进行光照；

(3)、通过旋转蒸发除去反应产物中大部分四氢呋喃，然后用去离子水沉淀2～3次，并在40℃～50℃下真空干燥36～48小时，得到改性防污剂。

优选的，所述步骤(2)中紫外线的波长为350nm，光照强度为100mW/cm，光照时间为40～50分钟。

优选的，所述步骤(1)中3-琉基-1，2-内二醇、2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺以及2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮按照质量比为1.7:1:0.2。

优选的，所述基体的具体制备步骤为：

1)、称取甲基丙烯酸丁酯85.0g、丙烯酸丁酯46.8g、丙烯酸18.4g和过氧化二苯甲酰3.0g，并混合溶解，备用；

2)、在装有搅拌器、回流冷凝装置、温度计的四口瓶中，加入醋酸丁酯210.0g，升高温度至醋酸丁酯回流，；

3)、滴加单体引发剂的混合溶液，滴完后补加引发剂，保温2小时；

4)、继续补加一定量的引发剂，保温2小时，冷却、出料，补加剩余的240.5g的醋酸丁酯稀释，得丙烯酸预聚物；

5)、称取碱式水杨酸锌56.3g加入丙烯酸预聚物中，在回流冷凝管及四口瓶上连上分水器，升温至100℃，脱去水分；

6)、继续升温至醋酸丁酯的回流温度，直至水分不再蒸出，结束反应，冷却、出料，补加醋酸丁酯至树脂固含量为45％，即得改性丙烯酸锌树脂。

优选的，所述步骤3)中滴加单体引发剂的混合溶液时，滴加时间为2.8～3小时。

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取基体、改性防污剂、助剂、溶剂以及颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散15～20分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到≤80μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

(三)有益效果

本发明提供了一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)、该长效无锡自抛光防污漆及其制作方法，通过采用过氧化二苯甲酰引发丙烯酸单体合成含羚基的丙烯酸预聚物，然后与碱式水杨酸锌中间体进行酸碱中和反应，合成丙烯酸锌树脂；合成锌中间体所采用的水杨酸是一种医药工业的原料，其具有一定的防腐杀菌效果，引入丙烯酸锌树脂后，其在树脂水解过程中可释放出来，起到防污作用，因此，所合成的丙烯酸锌树脂本身具有一定的杀菌防污性能。以此丙烯酸锌树脂为基体制备的自抛光型防污漆，防污性能优异，成本较传统防污漆低，具有广阔的应用前景。

(2)、该长效无锡自抛光防污漆及其制作方法，通过选取2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺为本体系中的防污基团，其结构中具有双键，引入到聚氨酯中，可达到对污损生物的阻抗效果。

综上所述，本技术方案中制备的防污漆不仅具有优异的防污效果，同时也可以满足完全不含Cu₂O的环保性能。

附图说明

图1为本发明一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法提供的防污性能测试；

图2本发明一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法提供的丙烯酸锌树脂的红外光谱图；

图3为本发明一种长效无锡自抛光防污漆及其制作方法提供的试验样板表面形貌特征图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

四氢味喃：广州化学试剂厂；

甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、过氧化二苯甲酰、醋酸丁酯：国药集团化学试剂有限公司；

本发明实施例提供以下技术方案：

实施例1

一种长效无锡自抛光防污漆，包括以下质量分数的原料：基体40g、改性防污剂15g、助剂2g、溶剂5g、颜填料38g。

本发明实施例中，助剂为消泡剂、抗沉降剂、增韧剂以及流平剂的混合物。

本发明实施例中，改性防污剂的具体改性步骤为：

(1)、称取17g的3-琉基-1，2-内二醇、10g的2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺、2g的2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮倒入100mL的四氢呋喃中，搅拌均匀；

(2)、用氮气鼓泡18分钟后，再用紫外线进行光照，紫外线的波长为350nm，光照强度为100mW/cm，光照时间为40分钟；

(3)、通过旋转蒸发除去反应产物中大部分四氢呋喃，然后用去离子水沉淀2次，并在40℃下真空干燥48小时，得到改性防污剂。

本发明实施例中，基体的具体制备步骤为：

1)、称取甲基丙烯酸丁酯85.0g、丙烯酸丁酯46.8g、丙烯酸18.4g和过氧化二苯甲酰3.0g，并混合溶解，备用；

2)、在装有搅拌器、回流冷凝装置、温度计的四口瓶中，加入醋酸丁酯210.0g，升高温度至醋酸丁酯回流，；

3)、滴加单体引发剂的混合溶液，滴完后补加引发剂，滴加时间为2.8小时，保温2小时；

4)、继续补加一定量的引发剂，保温2小时，冷却、出料，补加剩余的240.5g的醋酸丁酯稀释，得丙烯酸预聚物；

5)、称取碱式水杨酸锌56.3g加入丙烯酸预聚物中，在回流冷凝管及四口瓶上连上分水器，升温至100℃，脱去水分；

6)、继续升温至醋酸丁酯的回流温度，直至水分不再蒸出，结束反应，冷却、出料，补加醋酸丁酯至树脂固含量为45％，即得改性丙烯酸锌树脂。

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取基体、改性防污剂、助剂、溶剂以及颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散15分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到70μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

实施例2

一种长效无锡自抛光防污漆，包括以下质量分数的原料：基体50g、改性防污剂10g、助剂2g、溶剂8g、颜填料30g。

本发明实施例中，助剂为消泡剂、抗沉降剂、增韧剂以及流平剂的混合物。

本发明实施例中，改性防污剂的具体改性步骤为：

(1)、称取17g的3-琉基-1，2-内二醇、10g的2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺、2g的2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮倒入100mL的四氢呋喃中，搅拌均匀；

(2)、用氮气鼓泡20分钟后，再用紫外线进行光照，紫外线的波长为350nm，光照强度为100mW/cm，光照时间为45分钟；

(3)、通过旋转蒸发除去反应产物中大部分四氢呋喃，然后用去离子水沉淀3次，并在45℃下真空干燥42小时，得到改性防污剂。

本发明实施例中，基体的具体制备步骤为：

1)、称取甲基丙烯酸丁酯85.0g、丙烯酸丁酯46.8g、丙烯酸18.4g和过氧化二苯甲酰3.0g，并混合溶解，备用；

2)、在装有搅拌器、回流冷凝装置、温度计的四口瓶中，加入醋酸丁酯210.0g，升高温度至醋酸丁酯回流，；

3)、滴加单体引发剂的混合溶液，滴完后补加引发剂，滴加时间为3小时，保温2小时；

4)、继续补加一定量的引发剂，保温2小时，冷却、出料，补加剩余的240.5g的醋酸丁酯稀释，得丙烯酸预聚物；

5)、称取碱式水杨酸锌56.3g加入丙烯酸预聚物中，在回流冷凝管及四口瓶上连上分水器，升温至100℃，脱去水分；

6)、继续升温至醋酸丁酯的回流温度，直至水分不再蒸出，结束反应，冷却、出料，补加醋酸丁酯至树脂固含量为45％，即得改性丙烯酸锌树脂。

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取基体、改性防污剂、助剂、溶剂以及颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散17分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到75μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

实施例3

一种长效无锡自抛光防污漆，包括以下质量分数的原料：基体45g、改性防污剂12g、助剂1g、溶剂7g、颜填料35g。

本发明实施例中，助剂为消泡剂、抗沉降剂、增韧剂以及流平剂的混合物。

本发明实施例中，改性防污剂的具体改性步骤为：

(1)、称取17g的3-琉基-1，2-内二醇、10g的2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺、2g的2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮倒入100mL的四氢呋喃中，搅拌均匀；

(2)、用氮气鼓泡20分钟后，再用紫外线进行光照，紫外线的波长为350nm，光照强度为100mW/cm，光照时间为50分钟；

(3)、通过旋转蒸发除去反应产物中大部分四氢呋喃，然后用去离子水沉淀2次，并在50℃下真空干燥36小时，得到改性防污剂。

本发明实施例中，基体的具体制备步骤为：

1)、称取甲基丙烯酸丁酯85.0g、丙烯酸丁酯46.8g、丙烯酸18.4g和过氧化二苯甲酰3.0g，并混合溶解，备用；

2)、在装有搅拌器、回流冷凝装置、温度计的四口瓶中，加入醋酸丁酯210.0g，升高温度至醋酸丁酯回流，；

3)、滴加单体引发剂的混合溶液，滴完后补加引发剂，滴加时间为3小时，保温2小时；

4)、继续补加一定量的引发剂，保温2小时，冷却、出料，补加剩余的240.5g的醋酸丁酯稀释，得丙烯酸预聚物；

5)、称取碱式水杨酸锌56.3g加入丙烯酸预聚物中，在回流冷凝管及四口瓶上连上分水器，升温至100℃，脱去水分；

6)、继续升温至醋酸丁酯的回流温度，直至水分不再蒸出，结束反应，冷却、出料，补加醋酸丁酯至树脂固含量为45％，即得改性丙烯酸锌树脂。

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取基体、改性防污剂、助剂、溶剂以及颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散20分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到80μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

对比例1

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取40g的丙烯酸锌树脂、15g的改性防污剂、2g的助剂、5g溶剂以及38g的颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散20分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到80μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

对比例2

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取40g的基体、15g的氧化亚铜、2g的助剂、5g溶剂以及38g的颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散20分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到80μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

对比例3

一种长效无锡自抛光防污漆的制作方法，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取40g的丙烯酸锌树脂、2g的助剂、5g溶剂以及38g的颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散20分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到80μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。

本技术方案中，通过选取2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺为本体系中的防污基团，其结构中具有双键，引入到聚氨酯中，可达到对污损生物的阻抗效果。

选取300mm x150mm x3mm的低碳钢板作为试验样板，先对其进行表面喷砂处理，达到Sa2.5级后，喷涂防腐涂料725-H44-61至干膜厚度达到250μm，24小时后喷涂连接漆725-HB53-3至干膜厚度达到80μm，再24小时后喷涂防污漆至干膜厚度达到250μm，完成样板喷涂工作。

防污性能测试：将样板浸入天然海水中，并定期进行实验结果采集。

如图1所示，实施例1和实施例2边缘区有个别藤壶或小片苔藓虫，对比例1有成片苔藓虫和个别藤壶，对比例2有一部分苔藓虫和藤壶，对比例3有大片的苔藓虫，实施例1和实施例2的防污效果较好，对比例1次之，对比例2较差，对比例3最差。后期磨蚀率高的涂层防污效果较好，磨蚀率低的防污效果较差。

表面形貌特征：将样本置于超景深三维显微镜上，观察其表面形貌特征。

如图3所示，试验样板的漆膜均未出现凹陷、流挂、气泡和纤维等形貌缺陷，因此认定试板的漆膜质量较高。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于，包括以下质量分数的原料：基体40％～50％、改性防污剂10％～15％、助剂1％～2％、溶剂5％～10％、颜填料30％～40％。

2.根据权利要求1所述的一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于：所述助剂为消泡剂、抗沉降剂、增韧剂以及流平剂的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于：所述改性防污剂的具体改性步骤为：

(1)、称取3-琉基-1，2-内二醇、2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮倒入四氢呋喃中，搅拌均匀；

(2)、用氮气鼓泡18～22分钟后，再用紫外线进行光照；

(3)、通过旋转蒸发除去反应产物中大部分四氢呋喃，然后用去离子水沉淀2～3次，并在40℃～50℃下真空干燥36～48小时，得到改性防污剂。

4.根据权利要求3所述的一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于：所述步骤(2)中紫外线的波长为350nm，光照强度为100mW/cm，光照时间为40～50分钟。

5.根据权利要求3所述的一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于：所述步骤(1)中3-琉基-1，2-内二醇、2，4，6-三氯苯基马来酰亚胺以及2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮按照质量比为1.7:1:0.2。

6.根据权利要求1所述的一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于：所述基体的具体制备步骤为：

1)、称取甲基丙烯酸丁酯85.0g、丙烯酸丁酯46.8g、丙烯酸18.4g和过氧化二苯甲酰3.0g，并混合溶解，备用；

2)、在装有搅拌器、回流冷凝装置、温度计的四口瓶中，加入醋酸丁酯210.0g，升高温度至醋酸丁酯回流，；

3)、滴加单体引发剂的混合溶液，滴完后补加引发剂，保温2小时；

4)、继续补加一定量的引发剂，保温2小时，冷却、出料，补加剩余的240.5g的醋酸丁酯稀释，得丙烯酸预聚物；

5)、称取碱式水杨酸锌56.3g加入丙烯酸预聚物中，在回流冷凝管及四口瓶上连上分水器，升温至100℃，脱去水分；

6)、继续升温至醋酸丁酯的回流温度，直至水分不再蒸出，结束反应，冷却、出料，补加醋酸丁酯至树脂固含量为45％，即得改性丙烯酸锌树脂。

7.根据权利要求6所述的一种长效无锡自抛光防污漆，其特征在于：所述步骤3)中滴加单体引发剂的混合溶液时，滴加时间为2.8～3小时。

8.一种根据权利要求1所述的长效无锡自抛光防污漆的制作方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1、按照配比称取基体、改性防污剂、助剂、溶剂以及颜填料；

S2、将基体、助剂倒入砂磨罐中，进行混合高速搅预分散15～20分钟；

S3、再加入改性防污剂、颜填料和溶剂，继续高速搅拌均匀；

S4、高速分散均匀后，加入玻璃珠，在3000r/min的转速下进行砂磨，待细度达到≤80μm后，过滤出玻璃珠，即制备得长效无锡自抛光防污漆。