一种含铜及铜合金粉的铜粉基自抛光型防污涂料及制备方法

文档序号:62246 发布日期:2021-10-01 浏览:41次 >En<

阅读说明:本技术 一种含铜及铜合金粉的铜粉基自抛光型防污涂料及制备方法 (Copper powder-based self-polishing antifouling paint containing copper and copper alloy powder and preparation method thereof ) 是由 王邦建 王炳程 于 2020-03-30 设计创作,主要内容包括:本发明所述一种含铜及铜合金粉的铜粉基自抛光型防污涂料采用水解型丙烯酸酯树脂为主成膜物,添加铜粉和铜合金粉为主要防污活性物质释放源头,再辅助添加铁红、钛白粉、滑石粉、成膜助剂及相关助剂配制而成。该铜粉基自抛光型防污涂料主要应用于船舶、码头、桥墩及海上平台等水线以下部位,涂层附着力2MPa作用,涂层在树脂的水解作用下不断更新,表面始终布满铜粉及铜合金粉,在海水中会缓慢释放出Cu~(+)和Cu~(2+),可确保防污的有效性,且其防污性能不会受树脂水解性能的影响,具有3-5年的防污期效。(The copper powder-based self-polishing antifouling paint containing copper and copper alloy powder is prepared by adopting hydrolysis type acrylate resin as a main film forming material, adding copper powder and copper alloy powder as main antifouling active substance release sources and adding iron oxide red, titanium dioxide, talcum powder, a film forming aid and related aids in an auxiliary manner. The copper powder-based self-polishing antifouling paint is mainly applied to parts below a waterline of ships, docks, piers, offshore platforms and the like, the adhesion force of the coating is 2MPa, the coating is continuously updated under the hydrolysis action of resin, the surface is always full of copper powder and copper alloy powder, and Cu can be slowly released in seawater &#43; And Cu 2&#43; Can ensure the effectiveness of antifouling, and the antifoulingThe performance is not influenced by the hydrolysis performance of the resin, and the antifouling effect lasts for 3-5 years.)

一种含铜及铜合金粉的铜粉基自抛光型防污涂料及制备方法

技术领域

本发明属于化工材料

技术领域

,具体地说本发明涉及一种含铜及铜合金粉的铜粉基自抛光型防污涂料及其制备方法。

背景技术

船舶在服役过程中,海洋污损生物在船体附着,会增加船体表面的粗糙度,大幅增加船舶重量及航行阻力,进而降低航速增加燃油消耗。18世纪中期,人们还未发明防污涂料,在木船上采用铜皮包覆的方法进行防污。但该方法用在钢质基材船体上就会发生非常严重的电偶腐蚀问题,需要非常严格仔细的绝缘措施。直到1860年代开始,防污涂料才开始出现,并逐渐在船上应用。20世纪初的防污涂料主要有可溶基料型和接触渗出型2大类,分别采用可溶树脂及不溶树脂为基料,并添加铜粉和铜化合物为主防污剂,氧化汞、铅、汞、砷、锌和锡等为基本的金属有机化合物为辅助防污剂,通过防污剂的渗出达到防污目的。

1954年Vender Kerk和Luijten 发现一类以三丁基锡为基的毒料具有广谱杀海洋附着生物的能力,其防污能力比氧化亚铜强10到20倍。后来研究人员将三丁基锡接枝到丙烯酸树脂侧链,通过水解作用将有机锡缓慢释放出来,并使涂层在使用过程中表面保持光滑平整,达到优异的减阻增速目的。这类以可侧链水解的丙烯酸树脂为基料,在海水冲刷作用下具有抛光现象的防污涂料统称为自抛光防污涂料。

有机锡自抛光防污涂料的寿命可达到5年,但在20世纪70年代末期人们发现有机锡会对海洋生态环境造成严重破坏,国际海事组织(IMO)通过相关法案,从2003年1月1日起禁止使用含三丁基锡或其它有机锡作为防污漆毒料,并于2008年1月1日起完全禁止该类产品的存在。

在寻找取代有机锡自抛光型防污漆的路线中,主要采用丙烯酸铜或丙烯酸锌树脂为基料,添加氧化亚铜为主防污剂,添加氧化锌、吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、Irgarol 1051、TCPM等为辅助防污剂。无锡自抛光防污涂料的释出层厚度与树脂水解性能密切相关,树脂水解性能优异的自抛光防污涂料释出层较薄,防污期效可达3-5年。如果树脂的水解性能较差,则会导致涂层释出层增厚,大幅降低内部防污剂渗出速率,仅能达到1-2年的防污期效。

为了克服自抛光型防污涂料的防污期效受树脂水解性能影响较大的不利因素,本发明提出了一种含铜及铜合金粉的铜粉基自抛光型防污涂料。采用丙烯酸铜、丙烯酸锌、丙烯酸硅烷酯等水解型丙烯酸酯树脂为基料,添加铜粉、铜合金粉、颜填料及相关助剂配制而成。铜粉基自抛光型防污涂料通过树脂的水解作用实现涂层自抛光,由于铜粉及铜合金粉在海水中不会溶解,其始终在涂层最外表面,所以该防污涂层始终没有释出层存在,其防污性能不会受树脂水解性能的影响。

因此,本发明的铜粉基自抛光型防污涂料在使用过程中,涂层表面始终保持较密集的铜粉及铜合金粉,铜粉及铜合金粉在海水中通过电化学作用,缓慢释放出Cu+和Cu2+,可确保防污的有效性,防污期效可达3-5年。

本发明的铜粉基自抛光型防污涂料作用原理见图1。

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