專利名稱：辣椒堿防污涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及防污涂料，特別是一種辣椒堿防污涂料。該涂料以辣椒堿為驅趕劑，與不同粒度的堿性助劑優化組合，并在活性丙烯酸樹脂基質作用下，制造出成本低，價格便宜的環保型防污涂料。
背景技術：
海生物的污染對船艦的航速、燃料耗費影響很大，生物污損加快漆膜老化，加劇船體腐蝕，影響美觀。為達到防污目的，所用的毒劑有氧化亞銅、氧化汞等，防污期效短。開發的有機錫長效防污涂料，漆膜殘毒量高，毒劑利用率低，于20世紀70年代開發了丙烯酸有機錫聚合物自拋光防污涂料，有機錫聚合物既是基料，又是毒劑，但在此涂料中有機錫量高達30～50％，對海洋污染嚴重。有機錫含量高于0.1PPM的海水就會嚴重影響海生物的生長，繁殖，使海生物發生遺傳變異。因此2003年1月1日各國已禁止生產和使用含有機錫有毒防污涂料。
辣椒堿是從天然辣椒中提取的生物活性物質，具有強烈地驅避作用，而無毒殺性，用其做防污涂料中的驅趕劑并不影響海洋生物鏈。U.S.5397385報導了辣椒堿防污涂料，以73％環氧樹脂為基料，辣椒堿加入量高達5.5％到16％。目前國內辣椒堿售價約3～4萬元/kg，致使涂料成本過高，難于工業化生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種辣椒堿防污涂料，它是對辣椒堿防污涂料的改進，可以克服上述的缺點。本發明各組分的優化匹配，使辣椒堿用量減小，本發明涂料無毒高效，成本低，價格便宜，有效防污期可達3年以上。
本發明是以活性丙烯酸樹脂為基料，以辣椒堿為驅趕劑，不同粒度的石灰粉等為堿性助劑構成了防污涂料組合物，它的原料重量組成是活性丙烯酸樹脂 18～25％石灰粉I 30～40％石灰粉II 18～30％氫氧化鈣 2～6％辣椒堿 0.05～0.10％膨潤土 9～14％硅石粉 0～7％。
所說的丙烯酸樹脂的數均分子量MW＝9800，重均分子量Mw＝17100，分散度D＝1.75。
所說的石灰粉I平均粒度30～40μm，石灰粉II為150～180μm，氫氧化鈣60～200μm。
所說的膨潤土的平均粒度為80-100μm。
所說的硅石粉的平均粒度為60-80μm。
本分明辣椒堿防污涂料的制備方法是經過下述步驟在反應器中首先按配方劑量加入混合溶劑二甲苯和正丁醇(1∶1，體積)及活性丙烯酸樹脂，攪拌溶解后，在攪拌下，按配方劑量和如下順序加入兩種粒度的石灰粉、膨潤土、硅石粉、氫氧化鈣，拌1-2小時后，加入辣椒堿，再攪拌10-30分鐘后，制得防污涂料。
所說的丙烯酸樹脂的制備方法是經過下述步驟將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯，按20∶20∶5∶5∶1重量比，混合均勻，得混合單體；在反應器內首先加入1/3重量的混合單體，混合溶劑正丁醇和二甲苯(1∶1，體積)，偶氮二異丁睛，加熱攪拌，升溫至90～100℃，反應1.5小時后，開始滴加余下2/3的混合單體和偶氮二異丁睛，滴加結束后，再加入偶氮二異丁睛和補加上述的混合溶劑正丁醇和二甲苯，補加量為原加入總量的1/8；攪拌反應2-2.5小時后，即獲得活性丙烯酸樹脂；三次加入的偶氮二異丁睛的加入量分別為加入總量的3/10、3/10和2/5，引發劑偶氮二異丁睛總量為混合單體總量的1％。本發明合成的丙烯酸樹脂，分子量低，分布窄，經凝膠滲透色譜(GPC)測定數均分子量MW＝9800，重均分子量Mw＝17100，分散度D＝1.75，因而引進了較多的活性基，可稱為活性丙烯酸樹脂。這種樹脂與鈣鎂離子結合后，可大大增加涂膜的完整性和抗腐性。
本發明選用了不同粒度的堿性物為助劑，石灰粉I平均粒度30～40μm，石灰粉II為150～180μm，氫氧化鈣60～200μm，加之平均粒度為80-100μm的膨潤土與硅石粉(平均粒度60-80μm)等不同含量合理配合，既滿足了活性丙烯酸樹脂形成完整涂膜和較好機械強度的需要，又調整了密度，在助劑粒子間形成適宜間隙，使其能徐徐釋出堿性物，并保持涂層內部長期堿性，使堿性可以控制，從而達到長效防污。
本發明選用的驅趕劑辣椒堿，易溶于堿性介質，可隨堿性物質緩慢釋出，驅趕海生物。這樣，船艦表面形成的PH＞9.5以上，海生物不宜生存和驅趕劑驅趕的雙重作用下，使辣椒堿的用量減小，僅為0.05～0.10％，有效利用率提高。
經海水模擬試驗結果，辣椒堿滲出率穩定在74～118μgm-2d-1(微克/米2.天)，PH值穩定在9.5～10.0，本涂料組成可使防污期效達3年以上。
本發明與現有技術相比較，具有如下效果1、本發明防污涂料組成是以辣椒堿為驅趕劑，以堿性物質為助劑的環保型涂料組成，由于堿性助劑和驅趕劑辣椒堿相互協同，增效，使涂料中辣椒堿含量大大降低，既防止海生物對船艦的附著，又對海洋生態環境無不利影響。
2、本發明采用活性丙烯酸樹脂為防污涂料的基料，該活性丙烯酸樹脂，能與鈣、鎂離子結合，使漆膜更完整，增加其抗腐性，適宜船艦應用。
3、本發明所選用之各種助劑和填料，均選用了不同粒度，控制了密度，有效而穩定地保持涂層表面海水PH值在9.5～10.0，同時使辣椒堿滲出率穩定在0.05gm-2d-1～0.90μgm-2d-1之間，提高了該涂料持久長效防污性。
4、本發明的防污涂料，具有成本低廉、價格便宜等優點，適宜工業化生產和應用。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發明給予進一步說明。
實施例1活性丙烯酸樹脂合成將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯，按20∶20∶5∶5∶1重量比，混合均勻，得1000g混合單體。
在反應器內首先加入混合單體300g，正丁醇400ml和二甲苯400ml，偶氮二異丁睛3g，加熱攪拌，升溫至90～100℃，反應1.5小時后，開始滴加混合單體700g和偶氮二異丁睛3g，滴加結束后，再加入偶氮二異丁睛4g正丁醇50ml、二甲苯50ml，攪拌反應2小時后，即獲得活性丙烯酸樹脂。經waters515-410凝膠滲透色譜儀測定結果為數均分子量Mw＝9800，重均分子量Mw＝17100，分散度D＝1.75。
實施例2使用實施例1制備的活性丙烯酸樹脂，其它均為市售工業品。
防污涂料配方活性丙烯酸樹脂 200g石灰粉(平均粒度35μm) 400g石灰粉(平均粒度180μm) 200g硅石粉(平均粒度60μm) 50g氫氧化鈣(平均粒度100μm)50g膨潤土(平均粒度100μm) 100g辣椒堿 0.55g操作在制造釜中首先加入二甲苯100ml和正丁醇100ml及活性丙烯酸樹脂200g，攪拌溶解后，在攪拌下，按配方劑量和如下順序加入兩種粒度石灰粉、膨潤土、硅石粉(填充劑)、氫氧化鈣，攪拌1小時后，加入辣椒堿，再攪拌10分鐘后，制得防污涂料。
將本涂料均勻涂(噴)于鋼片上，室溫涼干后，掛于一升海水(PH＝7.5)溶液中，測定(高壓液相色譜法)辣椒堿滲出率和海水的PH。結果如下表
實施例3防污涂料配方活性丙烯酸樹脂 345g
石灰粉(平均粒度40μm) 580g石灰粉(平均粒度160μm)295g氫氧化鈣(平均粒度100μm) 70g膨潤土(平均粒度90μm) 130g辣椒堿1.2g操作按實施例2方法，制作的防涂料，經海水(PH7.5)掛板模擬試驗，測得辣椒堿滲出率和海水PH如下表
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權利要求
1.一種辣椒堿防污涂料，其特征在于它的原料重量組成是活性丙烯酸樹脂18～25％石灰粉I 30～40％石灰粉II 18～30％氫氧化鈣 2～6％辣椒堿0.05～0.10％膨潤土9～14％硅石粉0～7％。
2.按照權利要求1所說的辣椒堿防污涂料，其特征在于所說的丙烯酸樹脂的數均分子量MW＝9800，重均分子量Mw＝17100，分散度D＝1.75。
3.按照權利要求1所說的辣椒堿防污涂料，其特征在于所說的石灰粉I平均粒度30～40μm，石灰粉II為150～180μm，氫氧化鈣60～200μm。
4.按照權利要求1所說的辣椒堿防污涂料，其特征在于所說的膨潤土的平均粒度為80-100μm。
5.按照權利要求1所說的辣椒堿防污涂料，其特征在于所說的硅石粉的平均粒度為60-80μm。
6.權利要求1所說的辣椒堿防污涂料的制備方法，其特征在于它是經過下述步驟在反應器中首先按配方劑量加入混合溶劑二甲苯和正丁醇(1∶1，體積)及活性丙烯酸樹脂，攪拌溶解后，在攪拌下，按配方劑量和如下順序加入兩種粒度的石灰粉、膨潤土、硅石粉、氫氧化鈣，攪拌1-2小時后，加入辣椒堿，再攪拌10-30分鐘后，制得防污涂料。
7.按照權利要求1所說的辣椒堿防污涂料，其特征在于所說的丙烯酸樹脂的制備方法是經過下述步驟將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯，按20∶20∶5∶5∶1重量比，混合均勻，得混合單體；在反應器內首先加入1/3重量的混合單體，混合溶劑正丁醇和二甲苯(1∶1，體積)，偶氮二異丁睛，加熱攪拌，升溫至90～100℃，反應1.5小時后，開始滴加余下2/3的混合單體和偶氮二異丁睛，滴加結束后，再加入偶氮二異丁睛和補加上述的混合溶劑正丁醇和二甲苯，補加量為原加入總量的1/8；攪拌反應2-2.5小時后，即獲得活性丙烯酸樹脂；三次加入的偶氮二異丁睛的加入量分別為加入總量的3/10、3/10和2/5，引發劑偶氮二異丁睛總量為混合單體總量的0.8-1.5％。
全文摘要
本發明涉及一種辣椒堿防污涂料。它的原料重量組成是活性丙烯酸樹脂18～25％，石灰粉I 30～40％，石灰粉II 18～30％，氫氧化鈣2～6％，辣椒堿0.05～0.10％，膨潤土9～14％，硅石粉0～7％。該涂料的活性丙烯酸樹脂為基料，以不同粒度的石灰粉和氫氧化鈣為助劑，以辣椒堿為驅趕劑組成的防止海生物附著的防污涂料。活性丙烯酸樹脂的數均分子量M
文檔編號C09D133/02GK1709997SQ20051001355
公開日2005年12月21日 申請日期2005年5月25日 優先權日2005年5月25日
發明者姚寶書, 雷鸝 申請人:上海雷辣婆食品有限公司