防污防腐涂料组合物以及其在船舶或水中构造物中的应用

摘要

本发明涉及一种防污防腐涂料组合物由组份A和组份B组成，其中组份A和组份B的质量比为5：1；其中，组份A由脲基硅烷、聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、液体石蜡、甲基异丁酮、碳酸甲酯和余量的乙醇；组份B由聚酰胺、咪唑硅烷、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡组成。本发明所述的防污防腐涂料组合物不仅无毒、不污染环境、抗海洋生物附着和耐海水腐蚀性能好的优点，而且所述的涂料组合物在钢铁、木材和水泥等基底上均具有很好的附着力，可直接用作底层涂料。

说明书

技术领域

本发明属于船舶以及海水中构造物防污防腐的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种 防污防腐涂料组合物以及其在船舶或水中构造物中的应用。

背景技术

海中生物附着在海中构造物、船舶等的与水接触的部分上，进行生长，则会产生各种破 坏。为此需要在船舶或者水中构造物的基材表面涂覆防污防腐涂膜，防止海中生物附着的技 术。为了解决海中生物附着的问题，现有技术中提供了一种低表面能防污涂料，所述的涂料 主要用于海洋船舶和海中设施的表面防腐蚀处理，所述的涂料具有无毒、不污染环境、抗细 菌和抗海洋生物附着的特点。所述的涂料包括粘结料、硅烷偶联剂、含氟化合物、无机填料 和溶剂组成。所述的涂料制备得到的涂层表面光滑，有很低的表面能，不易积污垢。但是， 该涂膜与基体材料的粘结性不良，尤其是在接触水的部分的耐久性存在问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种防污防腐涂料组合 物。本发明所述的防污防腐涂料组合物不仅无毒、不污染环境、抗海洋生物附着和耐海水腐 蚀性能好的优点，而且所述的涂料组合物在钢铁、木材和水泥等基底上均具有很好的附着力， 可直接用作底层涂料。

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的第一方面涉及一种防污防腐涂料组 合物。

本发明所述的防污防腐涂料组合物，由组份A和组份B组成，其中组份A和组份B的 质量比为5：1；其中，组份A由22-30wt%的脲基硅烷、12-18wt%的聚四氟乙烯、3-5wt%的 尿醛树脂乳液、5-8wt%的氧化锌、5-8wt%的甲基丙烯酸树脂、1-2wt%的液体石蜡、3-5wt% 的甲基异丁酮、5-10wt%的碳酸甲酯和余量的乙醇；组份B由20-35wt%的聚酰胺、50-70wt% 的咪唑硅烷、5-10wt%的正硅酸乙酯和0.5-2.5wt%的二丁基二月桂酸锡组成。

其中，所述脲基硅烷为至少一种选自以下的物质：γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙 基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基二甲氧基乙氧基硅烷、γ-脲基丙基甲氧基二乙氧基硅烷、γ- 脲基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基甲基二乙氧基硅烷、其水解产物、其部分和/或基本 上完全的缩合物以及上述物质的组合。

本发明的第二方面还涉及一种防污防腐涂膜，其特征在于由上述防污防腐涂料组合物形 成。

其中，（1）将聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、甲基异丁酮、碳 酸甲酯和乙醇在球磨机中研磨0.5-1h；（2）将液体石蜡和脲基硅烷混合均匀；（3）将步骤（1） 和步骤（2）所配物料充分混合得到组份A；（4）将聚酰胺、咪唑硅烷、正硅酸乙酯和二丁基 二月桂酸锡混合均匀得到组份B；将组份A和组份B混合均匀静置0.5-1h后涂覆得到防污防 腐涂膜。

其中，所述防污防腐涂膜通过手工喷涂、静电喷涂或刷涂涂覆得到。

本发明的第三方面还涉及一种船舶或海水中构造物，其特征在于涂覆有上述防污防腐涂 膜。

其中，所述防污防腐涂膜涂覆在船舶吃水线以下的侧板和底板上，并且所述侧板和底板 由钢材制成。

其中，所述防污防腐涂膜涂覆在水中构造物表面，所述水中构造物由钢材、水泥或木材 制成。

本发明的技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

（1）本发明所述的防污防腐涂料组合物与钢材、木材和水泥基底均具有优异的粘结 性能，因而无需打底或者底漆层即可与基底形成良好的粘结。

（2）本发明所述的防污防腐涂料组合物不含苯系和甲醛等挥发物质，对环境友好， 而且对施工的操作人员身体基本无危害，因而无需采取特别防护措施既可进行 常规的涂覆。

（3）本发明所述的防污防腐涂料组合物形成的涂膜耐久性好，而且同时兼有防污和 优异的腐蚀防护性能；不仅能够作为船舶涂料使用，而且还可以用于海水中构 造物的防污和防腐，例如港湾设施、海底管路、航路浮标等在海水中设置的构 造物被海水浸没的表面使用。

具体实施方式

以下，将根据具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，然而本发明并不限于 这些实施例。

实施例1

一种防污防腐涂料组合物，由组份A和组份B组成，其中组份A和组份B的质量比为5： 1；其中，组份A由22wt%的γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、18wt%的聚四氟乙烯、3wt%的尿醛 树脂乳液、5wt%的氧化锌、8wt%的甲基丙烯酸树脂、2wt%的液体石蜡、5wt%的甲基异丁酮、 8wt%的碳酸甲酯和余量的乙醇；组份B由35wt%的聚酰胺、55wt%的N-三甲基硅烷咪唑、 8wt%的正硅酸乙酯和2wt%的二丁基二月桂酸锡组成。

所述涂料的制备方法如下：

（1）将聚四氟乙烯、尿醛树脂乳液、氧化锌、甲基丙烯酸树脂、甲基异丁酮、碳酸甲酯 和乙醇在球磨机中研磨0.5-1h；（2）将液体石蜡和脲基硅烷混合均匀；（3）将步骤（1）和步 骤（2）所配物料充分混合得到组份A；（4）将聚酰胺、N-三甲基硅烷咪唑（即咪唑硅烷， CAS18156-74-6）、正硅酸乙酯和二丁基二月桂酸锡混合均匀得到组份B；将组份A和组份B 混合均匀静置0.5-1h。然后，将防污防腐涂料组合物通过空气喷涂方法涂覆到喷砂的钢板 （200mm×200mm×3.2mm）上，并使膜厚为约300μm(干燥膜厚)，然后在室温下放置5-7 天（空气湿度不高于65%）。

实施例2-5以及比较例1-3

按照表1的组成和配比，与实施例1相同的操作，得到实施例2-5以及比较例1-3所述 的防污防腐涂膜。

评价方法

将实施例1-5以及比较例1-3形成的带有防污防腐涂膜的钢板放置在竹制笼中，浸渍在水 深为1m的海水中，放置6个月以及12个月，评价其防污性、耐蚀性以及粘合性。评价结果 如表2所示。

防污性

肉眼观察是否有肉眼可见的海洋生物附着。Y：没有附着，F：有附着。

防腐性

肉眼观察浸渍6个月、12个月后的带有防污防腐涂膜的钢板表面有无起泡出现。

Y：没有异常，F：出现起泡。

粘结性

在浸渍6个月、12个月后的涂膜表面，用刀具划格切割至钢板基体，肉眼观察剥离状态， 判断涂膜与基体的粘合性。

Y：良好，N：一般，F：差。

表1

表2

对于本领域的普通技术人员而言，应当理解可以在不脱离本发明公开的范围以内，可以 采用等同替换或等效变换形式实施上述实施例。本发明的保护范围并不限于具体实施方式部 分的具体实施例，只要没有脱离发明实质的实施方式，均应理解为落在了本发明要求的保护 范围之内。