一種自釋放型低表面能防污涂料及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于防污涂料，更具體地，涉及一種自釋放型低表面能防污涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、防污涂料具有防止污染物附著和積聚的功能，應(yīng)用于各種不同的表面，如建筑物、汽車、船舶、設(shè)備和管道等。目前常見涂裝于船底和海洋水下設(shè)施，通過漆膜中防污劑的滲出、擴(kuò)散或水解等方式，達(dá)到防止海洋附著生物附著于船底或海洋水下設(shè)施的目的。隨著對海洋安全的關(guān)注以及淡水環(huán)境對水生生物的防護(hù)需求，需要開發(fā)長效安全的防污涂料。

2、常用的不含有毒防污劑的防污涂料包含低表面能型防污涂料和自拋光型防污涂料，前者存在自身強(qiáng)度不足容易破損的問題，后者存在自身降解不環(huán)保的問題，均無法達(dá)到長效安全的目標(biāo)。

3、因此，目前亟待提出一種新的自釋放型低表面能防污涂料及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種自釋放型低表面能防污涂料及其制備方法。本發(fā)明的防污涂料的表面能不高于25mn/m，不易生物附著；防污液可以自主緩慢釋放至涂料表面，達(dá)到長效防污的作用；力學(xué)性能更優(yōu)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種自釋放型低表面能防污涂料，所述防污涂料包括如下組分：端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑、防污液和納米填料；

3、所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物包括至少兩種不同分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂。

4、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述防污涂料的表面能不高于25mn/m。

5、在本發(fā)明中，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂可固化。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂為端羥基有機(jī)硅樹脂和/或端烷氧基有機(jī)硅樹脂。

6、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂為端羥基聚二甲基硅氧烷、端甲氧基聚二甲基硅氧烷和端乙氧基聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

7、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂的分子量的取值范圍為5000-80000g/mol；

8、所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂的粘度的取值范圍為100-10000cst。

9、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物包括兩種不同分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂，其中相對高分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂與相對低分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂的質(zhì)量比為(5-95)：(95-5)。

10、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑為n,n-二甲基三甲基硅胺、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、四甲基乙基肟基硅烷和乙基三乙酰氧基硅烷中的至少一種。

11、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為端羥基硅氧烷、端氨基硅氧烷和端環(huán)氧基硅氧烷中的至少一種。

12、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述催化劑為有機(jī)酸催化劑和/或有機(jī)堿催化劑。

13、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述防污液為甲基苯基硅油、二苯基硅油、聚乙二醇改性硅油和氨基硅油中的至少一種。

14、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述納米填料為疏水氣相二氧化硅、親水氣相二氧化硅、納米氧化鋅和納米二氧化鈦中的至少一種。

15、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑、防污液、納米填料的添加量分別是所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物的添加量的10-30％、1-5％、0.1-2％、30-100％、5-50％。

16、本發(fā)明另一方面提供了所述的自釋放型低表面能防污涂料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

17、s1：在氮?dú)夥諊拢瑢⑺龆嘶顫姷挠袡C(jī)硅樹脂組合物和防污液混合攪拌，得到第一混合物；

18、s2：在氮?dú)夥諊?，將所述第一混合物與烘干的納米填料混合攪拌，得到第二混合物；

19、s3：將所述第二混合物與擴(kuò)鏈劑在抽真空至負(fù)壓下混合攪拌，得到第三混合物；

20、s4：將所述第三混合物與交聯(lián)劑和催化劑在常壓下混合攪拌，密封包裝，得到所述自釋放型低表面能防污涂料。

21、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在所述步驟s1中，攪拌時(shí)間為10-30min，攪拌速度為100-500rpm。

22、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在所述步驟s2中，攪拌時(shí)間為20-50min，攪拌速度為300-800rpm。

23、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在所述步驟s3中，攪拌時(shí)間為20-40min，攪拌速度為100-500rpm，負(fù)壓為-0.08mpa至-0.1mpa。

24、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在所述步驟s4中，攪拌時(shí)間為10-30min，攪拌速度為100-500rpm。

25、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果如下：

26、(1)本發(fā)明的防污涂料使用的主體原材料(端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、防污液)均為有機(jī)硅類材料，交聯(lián)后更疏水，因此得到了更低表面能的防污涂料，其表面能不高于25mn/m，水生生物不易附著；本發(fā)明的防污涂料綠色環(huán)保，不含有毒防污劑，對水生生物無害。

27、(2)本發(fā)明的防污涂料力學(xué)性能更優(yōu)，不易破損，擴(kuò)鏈劑與空氣中的水發(fā)生反應(yīng)，形成端羥基，后與端基活潑有機(jī)硅樹脂反應(yīng)縮合，形成更高分子量的支化物，交聯(lián)劑與多個(gè)支化物中剩余的端羥基反應(yīng)，形成具有一定強(qiáng)度的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其上的o、n基團(tuán)與納米填料表面通過氫鍵力結(jié)合，最終形成網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)；

28、(3)本發(fā)明的防污涂料自釋放防污液，速度可控，長期緩慢滲出，保證防污長效性，納米增強(qiáng)填料吸附防污液，網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)起到儲(chǔ)存作用，不同分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂與擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑配搭，可調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的密度，從而控制防污液的滲出速度。

29、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種自釋放型低表面能防污涂料，其特征在于，所述防污涂料包括如下組分：端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑、防污液和納米填料；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，所述防污涂料的表面能不高于25mn/m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂為端羥基有機(jī)硅樹脂和/或端烷氧基有機(jī)硅樹脂。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂為端羥基聚二甲基硅氧烷、端甲氧基聚二甲基硅氧烷和端乙氧基聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂的分子量的取值范圍為5000-80000g/mol；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物包括兩種不同分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂，其中相對高分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂與相對低分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂的質(zhì)量比為(5-95)：(95-5)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自釋放型低表面能防污涂料，其中，所述擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑、防污液、納米填料的添加量分別是所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物的添加量的10-30％、1-5％、0.1-2％、30-100％、5-50％。

9.權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的自釋放型低表面能防污涂料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自釋放型低表面能防污涂料的制備方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于防污涂料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種自釋放型低表面能防污涂料及其制備方法。所述防污涂料包括如下組分：端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑、防污液和納米填料；所述端基活潑的有機(jī)硅樹脂組合物包括至少兩種不同分子量的端基活潑的有機(jī)硅樹脂。本發(fā)明的防污涂料的表面能不高于25mN/m，不易生物附著；防污液可以自主緩慢釋放至涂料表面，達(dá)到長效防污的作用；力學(xué)性能更優(yōu)。

技術(shù)研發(fā)人員：龐瑾瑜,丁紅梅,王子豪,周子鵠,李丹丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30