硅烷化丙烯酸酯防污涂料的研究

摘要

船舶处于海洋环境中会受到污损生物的附着，但防污效果较好的有机锡自抛光防污涂料从2008年开始已经被国际海事组织禁止用于船舶防污涂料。目前的无锡、低毒自抛光防污涂料技术主要被国外涂料公司所掌握，防污市场的绝大部分也被其所占有。主要原因在于我国海洋防污涂料用树脂与国外相比存在一定的差距。开发具有自主知识产权的海洋防污涂料用树脂可以打破国外涂料公司对防污涂料技术的垄断，增强我国防污涂料产品在国际上的竞争力。含硅自抛光防污涂料是研究的热点，本文对硅烷化丙烯酸酯防污涂料进行了研究。
　　着重研究三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯摩尔含量硅烷化丙烯酸树脂的结构与性能的影响，对其进行水性化。并研究了硅烷化丙烯酸酯防污涂料的性能。
　　研究结果表明:三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯的加入使涂膜在海水浸泡过程中，表面会由疏水性转变为亲水性;涂层24小时吸水率随三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯越高而升高，随温度升高吸水率升高;在海水中浸泡后涂膜会发生水解，重量会不断的减少;涂膜在海水中浸泡一周后在1560cm-1处出现羧酸根阴离子的不对称伸缩振动峰，并且三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯含量越高伸缩振动峰的强度越强;当三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯含量大于20％时铜离子释放率大于26μg/cm2·d;通过面粗糙度的测定，可以发现硅烷化丙烯酸树脂具有自抛光性，在水流冲刷作用下表面粗糙度会降低，可以降低航行的阻力;实海挂板70天后，可发现硅烷化丙烯酸酯防污涂料表面没有大型海洋生物生长，具有良好的防污性能，并且与环氧底漆配套性好。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 防污涂料的发展趋势及现状

1．2．1 有机锡自抛光防污涂料

1．2．2 无锡自抛光防污涂料

1．3 含硅自抛光树脂研究

1．3．1 硅烷化自抛光树脂

1．3．2 硅氧烷自抛光丙烯酸树脂

1．4 污损生物附着及自抛光涂料防污机理

1．4．1 海洋污损生物的附着机理

1．4．2 自抛光防污涂料的防污机理

1．5 研究目的及主要研究内容

1．5．1 研究目的

1．5．2 主要研究内容

第2章 硅烷化丙烯酸树脂的结构及性能

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要实验仪器及原料

2．2．2 硅烷化丙烯酸树脂制备

2．3 测试与表征方法

2．4 结果与分析

2．4．1 三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯含量对硅烷化丙烯酸树脂溶液性能的影响

2．4．2 三异丙基硅烷基甲基丙烯酸酯含量对成膜性能的影响

2．4．3 水接触角

2．4．4 吸水率

2．4．5 湿重变化量

2．4．6 红外光谱分析

2．5 本章小结

第3章 硅烷化丙烯酸酯乳液的结构及性能

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 主要实验仪器及原料

3．2．2 硅烷化丙烯酸乳液制备

3．3 测试与表征方法

3．4 结果与分析

3．4．1 固含量对乳液聚合稳定性的影响

3．4．2 成膜性能及吸水率

3．4．3 动态水解触角测量

3．4．4 红外图谱分析

3．4．5 硅烷化丙烯酸乳胶膜的DSC曲线

3．5 本章小结

第4章 硅烷化丙烯酸酯防污涂料的性能

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验仪器及原料

4．2．2 硅烷化丙烯酸防污涂料的制备

4．3 表征及测试方法

4．3．1 铜离子释表征及测试方法

4．3．2 表面粗糙度

4．3．3 降阻率表征及测试方法

4．3．4 磨蚀率

4．3．5 浅海挂板

4．4 结果与分析

4．4．1 硅烷化丙烯酸防污涂料铜离子释放率

4．4．2 模拟航速对面粗糙度的影响

4．4．3 模拟航速对降阻率的影响

4．4．4 磨蚀率

4．4．5 浅海挂板

4．5 本章小结

结论

参考文献

致谢