本發(fā)明屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說，本發(fā)明涉及一種抗海洋生物污損涂料及其制備方法，可用于濱海電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的海工構(gòu)建物防護(hù)。
背景技術(shù)：
：濱海電廠經(jīng)常使用海水作為冷卻水，因此海洋污損生物藉此途徑進(jìn)入冷卻系統(tǒng)并附著繁殖，造成管路堵塞、生物腐蝕，甚至導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)停產(chǎn)、停機(jī)，降低換熱效率，嚴(yán)重影響機(jī)組的工作效率以及電廠的安全運(yùn)行。因此，必須對海洋生物的污損進(jìn)行有效的防控，以保證冷卻水系統(tǒng)的清潔和管道、格柵的暢通，確保電廠的正常運(yùn)行。目前，為了控制冷卻水系統(tǒng)海洋生物的污染，現(xiàn)有技術(shù)通常采用化學(xué)控制法，主要是殺生劑技術(shù)。但是，殺生劑技術(shù)成本高、能耗大，殺生劑還存在破壞海洋生態(tài)環(huán)境、殺生品種單一效果差、海洋生物耐藥等問題?，F(xiàn)有技術(shù)還采用經(jīng)濟(jì)簡便的涂刷抗污損涂層的方法。但是，常用的防污涂料存在期效短、廣譜性差、易滲出有毒防污劑等問題。有鑒于此，確有必要提供一種環(huán)境友好、自拋光穩(wěn)定、具有低摩擦特性且防污作用持久的抗海洋生物污損涂料及其制備方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種環(huán)境友好、自拋光穩(wěn)定、具有低摩擦特性且防污作用持久的抗海洋生物污損涂料及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種抗海洋生物污損涂料，以質(zhì)量百分比計(jì)，包括：聚合離子液改性的丙烯酸樹脂20～50％、松香5～10％、復(fù)合防污劑15～30％、顏填料5～15％、助劑1～3％、有機(jī)溶劑10～30％。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述聚合離子液改性的丙烯酸樹脂由可聚合離子液單體、不飽和有機(jī)酸二價金屬鹽、苯乙烯以及丙烯酸酯類單體發(fā)生共聚反應(yīng)制得。離子液具有優(yōu)異的抗蛋白吸附性能、高效抗菌活性以及良好的抑制海洋生物附著的特性。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述復(fù)合防污劑為氧化亞銅、吡啶硫酮銅、代森鋅的混合物，三者的質(zhì)量比為5:1:1～10:1:1。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述顏填料為氧化鐵紅、氧化鋅、二氧化鈦、硫酸鋇中的至少兩種。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述助劑為潤濕分散劑、流平劑、消泡劑、防沉劑的混合物。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述潤濕分散劑為聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷、陰離子型潤濕分散劑、低分子量不飽和多元羧酸聚合物中的一種或幾種。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述潤濕分散劑為德國畢克公司的byk161或byk163。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述消泡劑為德國畢克公司的byk052或byk066。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述流平劑為德謙化學(xué)有限公司的levaslip435或德國畢克公司的byk300。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述防沉劑為聚酰胺蠟或德國畢克公司的byk410。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的一種改進(jìn)，所述有機(jī)溶劑為二甲苯、乙二醇甲醚、二甲基亞砜的混合物。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種抗海洋生物污損涂料的制備方法，其包括以下步驟：1)聚合離子液改性的丙烯酸樹脂的制備：將可聚合離子液單體、丙烯酸類單體、苯乙烯、不飽和有機(jī)酸二價金屬離子鹽在惰性氣氛下加入到有機(jī)溶劑中，并在引發(fā)劑存在下進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)，制得聚合離子液改性的丙烯酸樹脂。2)抗海洋生物污損涂料的制備：將聚合離子液改性的丙烯酸樹脂、松香、潤濕分散劑及有機(jī)溶劑加入分散缸中，充分分散10～15分鐘后，依次加入復(fù)合防污劑、顏填料、流平劑、消泡劑、防沉劑，進(jìn)行攪拌，并高速分散20～30分鐘，得到混合物，隨后用球磨機(jī)將混合物球磨至混合物的細(xì)度小于30μm,制得抗海洋生物污損涂料。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述可聚合離子液單體為陽離子型離子液單體、陰離子型離子液單體、兩性離子液單體的混合物，三者的質(zhì)量比為1:1:1～1:1:2。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述陽離子型離子液為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，所述陰離子型離子液為甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯鉀鹽，所述兩性離子液為3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]銨]丙烷-1-磺酸內(nèi)鹽。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述可聚合離子液單體占參加聚合反應(yīng)的單體總質(zhì)量的5％～15％。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述不飽和有機(jī)酸二價金屬鹽由不飽和有機(jī)酸、一元有機(jī)酸以及二價金屬堿性化合物反應(yīng)制得。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述不飽和有機(jī)酸為丙烯酸或甲基丙烯酸，所述一元有機(jī)酸為苯甲酸或乙酸，所述二價金屬堿性化合物為氫氧化鋅或氫氧化銅。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述有機(jī)溶劑為二甲苯、乙二醇甲醚、二甲基亞砜的混合物。作為本發(fā)明抗海洋生物污損涂料的制備方法的一種改進(jìn)，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，其用量為可聚合離子液單體、丙烯酸類單體、苯乙烯、不飽和有機(jī)酸二價金屬離子鹽總質(zhì)量的1～3％。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明次抗海洋生物污損涂料及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)將具有廣譜高效防污活性的聚合離子液引入到共聚物主鏈，制備結(jié)合自拋光特性與低摩擦特性的涂料，有效增強(qiáng)涂料的防污期效；2)制備的涂料可通過多種途徑協(xié)同防污，具有環(huán)境友好、低摩擦低粘附、自拋光穩(wěn)定、防污作用持久的性能；3)制備的涂料具有良好的附著力，涂膜后的漆膜表面光滑，干燥速度快，有利于輸水隧道在通風(fēng)不良狀況下施工，并且涂料使用不受季節(jié)影響。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。首先對各實(shí)施例所使用的聚合離子液改性的丙烯酸樹脂的制備過程進(jìn)行說明。聚合離子液改性的丙烯酸樹脂的制備：首先，往三口圓底燒瓶中加入15g乙二醇甲醚，保溫至80℃，稱量8.15gzn(oh)2加入三口燒瓶中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍S后用恒壓滴液漏斗滴加由6g丙烯酸、10.2g苯甲酸、10～15mg阻聚劑、20g二甲基亞砜混合均勻的均相溶液至三口圓底燒瓶中(速度3d/s)，滴加完畢后，恒溫80℃反應(yīng)1小時，制得丙烯酸鋅小分子溶液。其次，將2.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、2.5g甲基丙烯酸3-磺酸丙酯鉀鹽、3g3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]銨]丙烷-1-磺酸內(nèi)鹽溶于60g丙烯酸鋅小分子溶液中，再加入22g乙二醇甲醚、7g二甲基亞砜，攪勻后依次加入8g丙烯酸乙酯，24g甲基丙烯酸甲酯、12g丙烯酸丁酯、8g苯乙烯、2.8g偶氮二異丁腈、2g十二硫醇，攪拌均勻得到混合液。最后，將14g乙二醇甲醚、8g二甲苯、5g二甲基亞砜、10g丙烯酸丁酯加入到三口瓶中，升溫至95℃，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將混合液滴入三口瓶中，滴完后恒溫95℃反應(yīng)2.5小時，隨后補(bǔ)加0.2g偶氮二異丁腈的3g二甲苯溶液，恒溫95℃反應(yīng)1小時，得到聚合離子液改性的自拋光丙烯酸樹脂。實(shí)施例1按表1所示的成分和含量按以下方法將各成分混合均勻，以制備本發(fā)明實(shí)施例1的抗海洋生物污損涂料。具體方法如下：1)將3g二甲苯、6g二甲基亞砜、10g乙二醇甲醚混合均勻得到混合溶劑，將12g氧化亞銅、2g吡啶硫酮銅、2g代森鋅混合均勻得到復(fù)合防污劑，將4g氧化鐵紅、6g氧化鋅、5g硫酸鋇混合均勻得到顏填料；2)將40g上述制備的聚合離子液改性的丙烯酸樹脂、5g松香、2.5g有機(jī)膨潤土、1.0g潤濕分散劑(0.6gbyk163+0.4gbyk161)及混合溶劑加入分散缸中，充分分散10～15分鐘；3)依次加入復(fù)合防污劑、顏填料、0.6g流平劑(byk300)、0.3g消泡劑(byk052)、0.6g防沉劑(byk410)，進(jìn)行攪拌，高速分散20～30分鐘，得到混合物；4)用球磨機(jī)將混合物球磨至混合物的細(xì)度小于30μm，制得抗海洋生物污損涂料。將制備好的抗海洋生物污損涂料噴涂于馬口鐵板，觀察常規(guī)性能。實(shí)施例2～5的制備方法與實(shí)施例1基本相同，各實(shí)施例的抗海洋生物污損涂料的成分和含量以及常規(guī)性能參見表1和表2。表1實(shí)施例1～5的抗海洋生物污損涂料的成分及其重量表2抗海洋生物污損涂料噴涂于馬口鐵板的常規(guī)性能性能參數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)測試結(jié)果(實(shí)施例1～5)附著力gb1720-79(劃圈法)1級耐沖擊性gb1732-7950kg.cm硬度gb6379-862h級柔韌性gb1731-791mm漆膜耐鹽水性gb10834-8930天無起泡、起皺、脫落漆膜干燥時間gb1728-79室溫16～25℃，表干0.5小時，實(shí)際干燥時間8小時性能測試將實(shí)施例1～5制備的涂料、佐敦公司seaforce90自拋光防污漆(對比例)通過噴涂手段涂覆于涂有環(huán)氧防腐底漆的低碳鋼板上制成樣板，室溫充分干燥后，進(jìn)行淺海掛板試驗(yàn)。將各實(shí)驗(yàn)樣板(實(shí)施例1～5和對比例)與空白樣板(空白例，只涂有環(huán)氧防腐底漆)置于海下1米深處進(jìn)行實(shí)海靜態(tài)掛板試驗(yàn)。試驗(yàn)時間為海生物生長旺期(1月份～10月份)，試驗(yàn)地點(diǎn)為深圳大亞灣核電站海域，分別于3個月、6個月、9個月時取出觀察記錄結(jié)果，然后迅速放回海水中繼續(xù)試驗(yàn)。實(shí)施例1～5、對比例以及空白例(只涂刷環(huán)氧防腐底漆)的抗海洋生物污損涂料的性能對比結(jié)果如下：實(shí)例1：9個月后漆膜表面十分潔凈，無污損點(diǎn)，防污性能優(yōu)異。實(shí)例2：9個月后漆膜表面十分潔凈，無污損點(diǎn)，防污性能優(yōu)異。實(shí)例3：9個月后漆膜表面十分潔凈，無污損點(diǎn)，防污性能優(yōu)異。實(shí)例4：9個月后漆膜表面十分潔凈，無污損點(diǎn)，防污性能優(yōu)異。實(shí)例5：9個月后漆膜表面十分潔凈，無污損點(diǎn)，防污性能優(yōu)異。對比例：9個月后漆膜表面潔凈，有少量污損點(diǎn)，防污性能良好。空白例：6個月后樣板表面布滿各類大型污損生物，主要以藤壺、貽貝為主，9個月后樣板表面布滿更多污損生物。淺海掛板試驗(yàn)表明，在淺海掛板6個月后，空白樣板表面布滿各類大型污損生物；在淺海掛板9個月后，對比例的漆膜表面潔凈，有少量污損點(diǎn)，防污性能良好，而實(shí)施例1～5的漆膜完好，表面十分潔凈，無污損點(diǎn)，防污性能優(yōu)異，因此本發(fā)明抗海洋生物污損涂料具有良好的防污效果。結(jié)合以上實(shí)施例和對比例的測試結(jié)果可以看出，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明抗海洋生物污損涂料及其制備方法具有以下有益效果：1)將具有廣譜高效防污活性的聚合離子液引入到共聚物主鏈，制備結(jié)合自拋光特性與低摩擦特性的涂料，有效增強(qiáng)涂料的防污期效；2)制備的涂料可通過多種途徑協(xié)同防污，具有環(huán)境友好、低摩擦低粘附、自拋光穩(wěn)定、防污作用持久的性能；3)制備的涂料具有良好的附著力，涂膜后的漆膜表面光滑，干燥速度快，有利于輸水隧道在通風(fēng)不良狀況下施工，并且涂料使用不受季節(jié)影響。此外，本發(fā)明抗海洋生物污損涂料可通過噴涂、輥涂或刷涂方式涂覆于有環(huán)氧防腐底漆、環(huán)氧中間連接漆的低碳鋼板(150×250×1.5mm)或水泥基材上，環(huán)氧防腐底漆干膜厚度約為150μm，環(huán)氧中間連接漆干膜厚度約為60μm，抗海生物污損涂層厚度控制在100μm～200μm，即可得到持久的防污效果。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。當(dāng)前第1頁12