一种船舶专用改性硅丙树脂防污抗菌涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种船舶专用改性硅丙树脂防污抗菌涂料。
【背景技术】
[0002]海洋中存在着大量微生物、海洋植物和海洋动物，会吸附在金属表面，并在金属表面生长繁殖。自人类从事海洋活动以来，海洋生物污损问题是一直制约海洋资源开发利用的重大难题。海洋生物污损会增加船舶航行阻力、导致金属腐蚀加速、堵塞海水输送管道、降低海洋装备使用寿命、影响水产养殖业等。迄今为止，涂覆防污涂料仍然是防止海洋生物附着的最经济而有效的措施，防污涂料能保持浸水部位光滑无污物附着，目前，主要用在海水、淡水中的船舶、海洋结构物、管道等防污工程中，但是，目前的防污涂料其硬度低，在使用的过程中易被碰伤和刮伤，且其防污性和抗菌性欠佳，对微生物的附着抑制作用不是很理想。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种船舶专用改性硅丙树脂防污抗菌涂料，其硬度高，防污性和抗菌性好，在使用的过程中对多种海洋生物的附着具有抑制作用。
[0004]本发明提出的一种船舶专用改性硅丙树脂防污抗菌涂料，其原料按重量份包括以下组分:改性硅丙树脂50-65份、氯磺化聚乙烯5-10份、聚四氟乙烯3-8份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物1-5份、纳米银1-5份、碳纳米管5-15份、碳纤维2-5份、纳米氧化铁3-7份、纳米氧化锌1-5份、尚岭土 1-3份、氧化镧0.1_2份、3- (3，4- 二氯苯基)-1，1- 二甲基脈
0.2-0.5份、吡啶三苯基硼烷0.2-1份、4，5- 二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.1-0.5份、三甲基硅油0.5-2份、成膜助剂8-20份、分散剂0.1-0.5份、消泡剂0.5-1.2份、缓蚀剂
0.5-1.5份、流平剂0.2-0.5份、增稠剂0.2-1份。
[0005]优选地，其原料中，改性硅丙树脂、氯磺化聚乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为55-62:7-9.3:4~7:2.6-4.2。
[0006]优选地，其原料中，纳米银、碳纳米管、碳纤维、纳米氧化铁、纳米氧化锌、高岭土、氧化镧的重量比为 2.5-4.3:7-12:3-5:4_6:2.5-3.8:1.3-2.7:0.7-1.6。
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:改性硅丙树脂58-60份、氯磺化聚乙烯8.6-9.1份、聚四氟乙烯5.6-6.2份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物3.4-4份、纳米银3.5-4.2份、碳纳米管10-12份、碳纤维3.8-4.3份、纳米氧化铁4.8-5.2份、纳米氧化锌3.0-3.6份、尚岭土 1.9-2.4份、氧化彌0.9-1.3份、3- (3, 4- 二氣苯基)-1, 1- 二甲基月尿0.34-0.45份、吡啶三苯基硼烷0.4-0.8份、4，5- 二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮0.25-0.4份、三甲基硅油1-1.7份、成膜助剂12-18份、分散剂0.25-0.4份、消泡剂0.7-1.1份、缓蚀剂0.6-1.2份、流平剂0.28-0.4份、增稠剂0.4-0.8份。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:改性硅丙树脂59份、氯磺化聚乙烯9份、聚四氟乙烯6.1份、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物3.7份、纳米银4.1份、碳纳米管11份、碳纤维3.9份、纳米氧化铁5.1份、纳米氧化锌3.2份、高岭土 2.2份、氧化镧I份、3_(3，4- 二氯苯基)_1，1- 二甲基脈0.39份、P比啶二苯基硼烧0.48份、4，5- 二氯_2_正辛基-3-异噻唑啉酮0.32份、三甲基硅油1.4份、成膜助剂15份、分散剂0.3份、消泡剂I份、缓蚀剂0.7份、流平剂0.32份、增稠剂0.5份。
[0009]优选地，所述改性硅丙树脂按照以下工艺进行制备:将纳米二氧化钛加入乙醇中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷，加热至55-75°C，反应20-50min，降温后经过滤、干燥得到改性纳米二氧化钛；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、改性纳米二氧化钛混合均匀后加热至110-120°C，反应20-30min，然后加入过硫酸铵和3-吲哚丙烯酸，在115_120°C下反应2.5-3.5h，反应结束后经冷却得到所述改性硅丙树脂。
[0010]优选地，所述改性硅丙树脂按照以下工艺进行制备:将20-35重量份的纳米二氧化钛加入30-50重量份乙醇中，然后加入2-5重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，加热至55-750C，反应20-50min，降温后经过滤、干燥得到改性纳米二氧化钛；将20-35重量份的苯乙烯、10-30重量份的甲基丙烯酸甲酯、5-15重量份的丙烯酸、5-10重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀后加热至110-120°C，反应20-30min，然后加入0.1_0.5重量份的过硫酸铵和5-12重量份的3-吲哚丙烯酸，在115-120°C下反应2.5-3.5h，反应结束后经冷却得到所述改性硅丙树脂。
[0011]优选地，所述改性硅丙树脂按照以下工艺进行制备:将30重量份的纳米二氧化钛加入45重量份乙醇中，然后加入3.5重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，加热至60°C，反应35min，降温后经过滤、干燥得到改性纳米二氧化钛；将25重量份的苯乙稀、16重量份的甲基丙烯酸甲酯、12重量份的丙烯酸、8重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀后加热至112°C，反应25min，然后加入0.35重量份的过硫酸铵和8重量份的3-吲哚丙烯酸，在116°C下反应2.9h，反应结束后经冷却得到所述改性硅丙树脂。
[0012]优选地，所述纳米银的平均粒径为5-20nm ;碳纳米管的平均粒径为10_20nm ;纳米氧化铁的平均粒径为5-15nm ;纳米氧化锌的平均粒径为10_25nm。
[0013]优选地，所述成膜助剂为二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙二醇丁醚、环己酮、丁酮、乙酸丁酯、丙二醇、聚乙二醇、丙二醇苯醚、醇酯-12中的一种或者多种的组合。
[0014]本发明所述船舶专用改性硅丙树脂防污抗菌涂料，可以按照常规的涂料制备工艺制备而成。
[0015]丙烯酸酯类聚合物具有良好的力学强度和粘结性能，硅氧烷具优异的憎水性，本发明中以改性硅丙树脂作为主要的成膜物质，并添加了氯磺化聚乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，通过控制其比例，使各物质的性能协同促进，使得到的涂料具有低的表面能和弹性模量，降低了污染物与船体的附着力，具有优异的防污性，在长期的冲刷过程中，能维持长效的防污性；在优选方式中，同时将具有抗菌性的纳米二氧化钛和具有天然抗污性的3-吲哚丙酸引入到改性硅丙树脂中，一方面，改性硅丙树脂其能攻击细菌有机体，破坏其生物膜，使微生物的蛋白质凝固，从而抑制微生物的活性，抑制微生物的附着，另一方面，其能通过吲哚结构活性基团取代酶、辅酶、荷尔蒙和基因等配位体，从而引起海洋微生物的新陈代谢的紊乱，达到防污的目的，大大提高了涂料的防污性能；纳米银、碳纳米管、碳纤维、纳米氧化铁、纳米氧化锌、高岭土、氧化镧配合作为填料加入到体系中，通过控制各填料的比例，赋予涂膜优异的硬度和抗划伤性，改善了低表面能涂料耐划伤性差的缺陷，同时各种填料可以填充在成膜物质的空隙中，提高了涂膜的致密性，防止了微生物渗入涂膜内部，提高了涂膜的耐水性、防腐蚀性，同时提高了涂料对紫外光的屏蔽能力，改善了涂料的抗老化能力，延长了涂料的使用寿命；3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲、吡啶三苯基硼烷、4，5- 二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮、三甲基硅油配合加入到涂料中，一方面其可以驱赶微生物，防止其附着，另一方面其可抑制微生物的生长，相互配合后能广谱高效地杀灭细菌、真菌、海藻和其他海洋生物，提高了涂料的防污性；成膜助剂能改善各原料的相容性，与分散剂、消泡剂、缓蚀剂、流平剂、增稠剂配合，改善了涂膜的平整性，提高了涂膜的性能。
【具体实施方式】
[0016]在具体实施例中，本发明提出的一种船舶专用改性硅丙树脂防污抗菌涂料，其原料中，改性硅丙树脂的重量份可以为 50、52、53、54、56、56.