CN101550306A - 通用型船底防污漆 - Google Patents

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张光铭
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Abstract

本发明公开了一种通用型船底防污漆，涉及具有通用型的高固体份自抛光型船底防污漆，尤其指含有复合防污剂体系，不含氧化亚铜和其他国际禁用的毒料，达到国家环保要求的新型海洋防污涂料。其特征是：由丙烯酸锌树脂、复合防污剂、颜、填料、防沉剂、溶剂等组成，各色。该涂料适用于海洋工程或船底部位作为防污漆使用，可用于铝质、钢质基体表面和水线部位，能在1－2年内有效防止海生物对船底的污损，具有环保特性，施工方便，可保持船舶的航速不受影响，节省燃料；该涂料还具有良好的配套性。

Description

通用型船底防污漆
技术领域
本发明涉及一种防污涂料，尤其指一种具有通用型的高固体份自抛光型船底防污漆，可用于铝质、钢质基体表面和水线部位，不含氧化亚铜和其他国际禁用的毒料，达到国家环保要求。
背景技术
船舶在大海中航行所遇到的首要难题就是海生物对船底的附着与污损。现已初步探明的海洋生物达20余万种，部分生物是以固定物体附着生长的，水线以下船底是生物附着的主要基地，海生物附着给船舶航行带来了极大危害。我国南海地区海洋生物在生长旺季每平方米附着量高达20公斤，它们增加船底粗糙度，降低航速，增加燃油消耗。据统计，每年有一半的燃料费用花在补偿由于防污漆失效引起的减速上，一艏万吨远洋货轮，如果船底附着10％面积的污损，可带来100万美元的损失。而且，为了重涂防锈、防污涂料还要花费大量的占坞费和劳务费。因此，开发高效防污涂料，一直是船舶涂料研究领域最重要的课题。
防污漆是一种特殊的涂料，它通过将所包含的活性成分(毒剂)以非常低的速率逐步释放到海水中抑制和阻止海生物在船舶等海洋钢结构上的附着和生长，从而保持船体外表面的光滑和涂层的完好，在保证正常航速的前提下，最大限度地降低油耗并延长涂层的使用寿命，减少不必要的维修支出。
防污漆以前所用基体材料主要是钢船和木船，随着造船行业的发展，铝质船逐渐出现，要求防污漆中不能含有氧化亚铜(Cu2O)，不能因为铜离子的渗出造成电化学腐蚀，使船体出现腐蚀，因此，对防污漆体系提出了新的要求。另外，船舶水线部位，长期日晒和干湿交替，氧化亚铜(Cu2O)易氧化分解而丧失防污效果，也不适宜加入。国际海事组织在禁止使用有机锡(TBT)和DDT毒料后，在2012年也会限制氧化亚铜(Cu2O)的使用，因此，开发新型不含氧化亚铜(Cu2O)的防污漆紧迫而必须。
目前，各大涂料公司，基本是以丙烯酸铜、丙烯酸锌或丙烯酸硅氧烷为基体树脂，以氧化亚铜(Cu2O)为主要防污剂。此发明选用的丙烯酸锌树脂，考虑到防污漆的通用型，特别针对铝质船体和水线部位，对单体、引发剂、助溶剂等进行了精心选择，并对反应温度、反应时间、单体滴加速度等条件进行优化，最后筛选出丙烯酸树脂的最佳合成工艺，合成出了所需的丙烯酸锌树脂。本发明采用的复合有机防污剂，由硫氰酸亚铜(CuSCN)，吡啶硫酮锌，Seanine211(4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑铜)，代森锌Zineb(1，2-亚乙基双二硫代甲氨酸锌)组成，可随着树脂的水解而逐步释放渗出，有效防止各类海生物的附着生长。
因此，国内涂料品种，还没有一种不含氧化亚铜(Cu2O)和国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料，具有环保特性，施工方便，具有本发明特点的通用型自抛光型船底防污漆。如ZL97121813.7所述的“无毒海洋防污涂料”是以硅酸盐为主要树脂基料，所加入的有机防污剂与本发明品种和含量均不相同。ZL98119956.9所述的“硅酸盐复合防污涂料”也是以硅酸盐为主要树脂基料，未加入与本发明相同的防污成分。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种具有环保特性，不含氧化亚铜(Cu2O)和国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料的，可用于铝质、钢质基体表面和水线部位的自抛光型船底防污漆。
本发明还提供了所述防污涂料的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
通用型船底防污涂料，其中包含以下成分：按重量比的配方为：
(1)丙烯酸锌树脂：20～40重量份
(2)复合有机防污剂：20～30重量份
(3)颜、填料：滑石粉2～3重量份，氧化锌8～12重量份
(4)混合溶剂为：二甲苯10～20重量份，醋酸丁酯5～10重量份
(5)分散剂为：甲氧基酯酸丙酯溶液0.2～0.5重量份
(6)防沉剂：有机膨润土2～4重量份
本发明中所述的复合有机防污剂材料为：硫氰酸亚铜(CuSCN)5～10重量份，吡啶硫酮锌5～10重量份，Seanine 211(4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑铜)2～5重量份，代森锌Zineb(1，2-亚乙基双二硫代甲氨酸锌)2～5重量份。
本发明中所述的通用型船底防污漆的制备方法，包括以下步骤：使丙烯酸锌树脂全部溶解于混合溶剂中，充分溶解，依次加入混合有机防污剂、分散剂、颜、填料、防沉剂，进行搅拌、高速分散，研磨后再次高速分散；检测黏度、细度后，得到涂料。
本发明中所述的通用型船底防污漆的涂装方法：
一般涂装3～4道，涂膜厚度需达到200～300μm，可用高压无气喷涂、刷涂或滚涂等不同方法施工。高固体份，高压无气喷涂一道干膜厚度可达到100μm。漆膜厚度达到规定要求时，可达到有效的防污效果。
具体实施方式
以下通过两个具体实例对本发明进行详细的说明：
本发明的实施例一为“859通用型船底防污漆”，按重量比的配方为：
(1)丙烯酸锌树脂：30重量份
(2)复合有机防污剂：22重量份，其中硫氰酸亚铜(CuSCN)10重量份，吡啶硫酮锌5重量份，Seanine 211(4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑铜)3重量份，代森锌Zineb(1，2-亚乙基双二硫代甲氨酸锌)4重量份
(3)颜料：滑石粉3重量份，氧化锌10重量份，酞氰蓝0.2重量份
(4)混合溶剂为：二甲苯15重量份，醋酸丁酯5重量份
(5)分散剂为：甲氧基酯酸丙酯溶液0.2克
(6)防沉剂：有机膨润土2克
制备方法如下：
先将丙烯酸锌树脂全部溶解于混合溶剂中，充分溶解，依次加入复合有机防污剂、分散剂、颜、填料、防沉剂，进行搅拌、高速分散，研磨后再次高速分散；检测黏度、细度后，得到涂料。
该涂料按照国家标准GB/T 6822-1986《船底防污漆通用技术条件》进行检测，结果如表一
表一、“859通用型船底防污漆”的主要技术指标
  检测项目   技术指标   检验数据
  颜色与外观   兰色   符合标准
  粘度(涂-4，25℃)，S   60-80   60
  比重，g/cm3   约1.72   1.72
  细度，μm   ≤80   60
  干燥时间，h   表干≤4，实干≤24   表干4，实干24
  附着力(划圈法)，级   1-2   1
  柔韧性，mm   1   1
  冲击强度，cm   ≥40   50
  固体含量，％   ≥60   62
  理论用漆量，Kg/m2.道   0.304   符合标准
  标准膜厚，μm/道   ≥80   100
  防污性能   1-2年防污期效   符合标准
  动态防污性能   ≥3周期   经过3个周期试验：859通用型船底防污漆样板漆膜完好，无起泡、脱落、样板表面无海生物附着。
  储存期，a   ≥1   符合标准
本发明的859通用型船底防污漆具有以下性能特点：
1、不含氧化亚铜(Cu2O)和国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料，具有环保特性。
2、可用于铝质船底，具有1-2年的防护期效。
3、与船底涂层良好附着，具有优良的物理机械性能，即使船舶高速航行也不会脱落，最高航速可达40节。
4、漆膜保持光滑表面，可保持船舶航速不受影响，节省燃料。
5、施工方便，可用高压无气喷涂、刷涂或滚涂等不同方法施工。高固体份，高压无气喷涂一道干膜厚度可达到100μm。
6、具有良好的干燥性，四季均可使用，可在各种气候条件下施工。
本发明的实施例二为“857丙烯酸水线防污漆”，按重量比的配方为：
(1)丙烯酸锌树脂：30重量份
(2)复合有机防污剂：22重量份，其中硫氰酸亚铜(CuSCN)10重量份，吡啶硫酮锌5重量份，Seanine 211(4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑铜)4重量份，代森锌Zineb(1，2-亚乙基双二硫代甲氨酸锌)3重量份
(3)颜料：滑石粉3重量份，氧化锌10重量份，耐晒红0.2重量份
(4)混合溶剂为：二甲苯15重量份，醋酸丁酯8重量份
(5)分散剂为：甲氧基酯酸丙酯溶液0.2克
(6)防沉剂：有机膨润土2克
制备方法如下：
先将丙烯酸锌树脂全部溶解于混合溶剂中，充分溶解，依次加入复合有机防污剂、分散剂、颜、填料、防沉剂，进行搅拌、高速分散，研磨后再次高速分散；检测黏度、细度后，得到涂料。
该涂料按照国家标准GB/T 6822-1986《船底防污漆通用技术条件》进行检测，结果如表二
表二、“857丙烯酸水线防污漆”的主要技术指标
  检测项目   技术指标   检验数据
  颜色与外观   各色   符合标准
  粘度(涂-4，25℃)，S   60-80   60
  比重，g/cm3   约1.68   1.68
  细度，μm   ≤80   60
  干燥时间，h   表干≤4，实干≤24   表干4，实干24
  附着力(划圈法)，级   1-2   1
  柔韧性，mm   1   1
  冲击强度，cm   ≥40   50
  固体含量，％   ≥60   65
  理论用漆量，Kg/m2.道   0.304   符合标准
  标准膜厚，μm/道   ≥80   100
  防污性能   1-2年防污期效   符合标准
  动态防污性能   ≥3周期   经过3个周期试验：857丙烯酸水线防污漆样板漆膜完好，无起泡、脱落、样板表面无海生物附着。
  储存期，a   ≥1   符合标准
本发明的857丙烯酸水线防污漆具有以下性能特点：
1、不含氧化亚铜(Cu2O)和国际禁用的有机锡(TBT)和DDT毒料，具有环保特性。
2、可用于水线部位防止海生物的污损，防止日光曝晒，具有1-2年的防护期效。
3、与船底涂层良好附着，具有优良的物理机械性能。
4、漆膜保持光滑表面，可保持船舶航速不受影响，节省燃料。
5、施工方便，可用高压无气喷涂、刷涂或滚涂等不同方法施工。高固体份，高压无气喷涂一道干膜厚度可达到100μm。
6、具有良好的干燥性，四季均可使用，可在各种气候条件下施工。

Claims (6)

1.一种通用型船底防污漆，尤其指含有复合防污剂体系，不含氧化亚铜和其他国际禁用的毒料，达到国家环保要求的新型海洋防污涂料，其特征是：由丙烯酸锌树脂、复合防污剂、颜、填料、防沉剂、溶剂等组成，各色，该涂料适用于海洋工程或船底部位作为防污漆使用，可用于铝质、钢质基体表面和水线部位，能在1-2年内有效防止海生物对船底的污损。
2.根据权利要求1所述的通用型船底防污漆，其特征是，其中：
包含以下成分：按重量比的配方为：
(1)丙烯酸锌树脂：20～40重量份
(2)复合有机防污剂：20～30重量份
(3)颜料：滑石粉2～3重量份，氧化锌8～12重量份
(4)混合溶剂为：二甲苯10～20重量份，醋酸丁酯5～10重量份
(5)分散剂为：甲氧基酯酸丙酯溶液0.2～0.5重量份
(6)防沉剂：有机膨润土2～4重量份。
3.根据权利要求1或2所述的通用型船底防污漆，其特征是，复合有机防污剂材料为：硫氰酸亚铜5～10重量份，吡啶硫酮锌5～10重量份，Seanine 211分子名称4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑铜2～5重量份，代森锌Zineb 1，2-亚乙基双二硫代甲氨酸锌2～5重量份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的通用型船底防污漆的制备方法，包括以下步骤：
使丙烯酸锌树脂全部溶解于混合溶剂中，充分溶解，依次加入复合有机防污剂、分散剂、颜、填料、防沉剂，进行搅拌、高速分散，研磨后再次高速分散；检测黏度、细度后，得到涂料。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的通用型船底防污漆，其特征是，该类涂料涂装时一般涂装3～4道，涂膜厚度需达到200～300μm，漆膜厚度达到规定要求时，可达到有效的防污效果。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的通用型船底防污漆，其特征是，可用于铝质、钢质基体表面和水线部位，能在1-2年内有效防止海生物对船底的污损。
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