本發(fā)明屬于船舶涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料及制備方法和涂覆方法。
背景技術(shù)：
：船舶長期航行，特別是長時(shí)間靜止地停留在港內(nèi)或錨地中，船體表面水線以下浸入水中的部分，尤其是船底表面由于長期浸泡在水中會(huì)生銹，并生長海藻等植物類、藤壺、管蟲、貝類等動(dòng)物、浮游物和非生物類，如有機(jī)物與無機(jī)物殘骸的混合物等。并且不斷地致使水下部分的船體和船底表面臟污和粗糙的現(xiàn)象稱為污底，俗稱“長毛”。船舶污底(海生附著物)產(chǎn)生的危害極大的，污底的存在是影響船舶航行的一個(gè)重要因素，它不僅增加了船舶航行的阻力，而且增加了船自身的重量。由于船舶航行阻力的增加，一方面造成船舶的航速速度下降，影響船的快速性，另一方面，由于阻力增加，導(dǎo)致推進(jìn)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況變化，致使螺旋槳推進(jìn)效率下降，導(dǎo)致航速相應(yīng)減慢。眾多的航海實(shí)際經(jīng)驗(yàn)上一般認(rèn)為新船下水后六個(gè)月，因污底而增加的阻力可以達(dá)總阻力的10％以上。主機(jī)燃油消耗量增加(可能使一艘典型游輪增加50％，一般貨船增加20％-30％)和船舶航速降低等問題。眾所周知，船舶燃油消耗費(fèi)用在船舶營運(yùn)成本中占到相當(dāng)大甚至可以說是最大的比例。燃油消耗量的增加，不僅提高了船舶的營運(yùn)成本，增加了航運(yùn)企業(yè)的負(fù)擔(dān)，而且由于船舶航速降低的影響會(huì)延長船舶的周轉(zhuǎn)周期，降低船舶的營運(yùn)效率，減少船公司的投資收益。如何解決船舶污底問題是全世界航運(yùn)界面臨的一個(gè)重大課題，其防污涂料的研發(fā)走過了有毒到低毒的發(fā)展階段。代表性的產(chǎn)品是含有機(jī)錫化合物(TBT)的自拋光防污漆SPA。由于TBT(有機(jī)錫)有劇毒性，嚴(yán)重影響海生物，污染海洋環(huán)境。故國際海事組織(IMO)于2008年制定了《2001年國際控制船舶有害防污底系統(tǒng)公約》(荷稱AFS公約)禁用TBT?，F(xiàn)在全球普遍使用的防污漆是無錫自拋光漆，該漆系低毒涂料，主要成分是氧化亞銅。其利用船體與海水的剪切作用，不斷釋放氧化亞銅達(dá)到防污效果。該涂料減少了毒性，但是防污效果欠佳，而且氧化亞銅系重金屬，對(duì)海洋和海生物造成一定的污染和生物變異。據(jù)報(bào)道，美國圣地亞哥海域已禁用氧化亞銅。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料及制備方法和涂覆方法，該無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料防污環(huán)保，特別是在船舶靜態(tài)狀態(tài)下仍有明顯的防污效果，無錫、無銅，對(duì)海洋做到零污染，該防污涂料也具有生物種類抑制范圍大、防污劑釋放速度穩(wěn)定，該防污涂料不易沉淀和使用壽命長等特點(diǎn)，間接增加船舶的航速，節(jié)約燃油。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，其特征在于，由以下組分配比組成，以質(zhì)量百分比計(jì)：二甲苯8-20％；PMA2-10％；松香樹脂8-15％；氯醚樹脂2-11％；大豆卵磷脂0.1-1％；滑石粉4-15％；氧化鋅15-28％；氧化鐵紅3-14％；中黃0.2-2％；膨潤土0.3-1.2％；防污劑2-18％；增塑劑1.2-4％；輕芳烴溶劑10-18％。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，所述防污劑選自N-(2、4、6)-三氯苯基(馬來酰亞胺)和吡啶硫銅鋅中的一種或兩種。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，所述N-(2、4、6)-三氯苯基(馬來酰亞胺)與吡啶硫銅鋅的加入質(zhì)量比1-5:0.2-8。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制(溫 度，時(shí)間，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)等)。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，由以下組分配比組成，以質(zhì)量百分比計(jì)：二甲苯10-15％；PMA3-5％；松香樹脂9-12％；氯醚樹脂5-9％；大豆卵磷脂0.4-1％；滑石粉8-12％；氧化鋅18-22％；氧化鐵紅8-14％；中黃0.2-1％；膨潤土0.5-1.0％；防污劑6-11％；增塑劑2-4％；輕芳烴溶劑10-14％。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，所述防污劑選自N-(2、4、6)-三氯苯基(馬來酰亞胺)和吡啶硫銅鋅中的一種或兩種。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，所述N-(2、4、6)-三氯苯基(馬來酰亞胺)與吡啶硫銅鋅的加入質(zhì)量比3-5:4-8。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選的是，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。本發(fā)明還提供一種所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的制備方法，包括如下步驟：(1)溶解樹脂：將二甲苯，PMA和松香樹脂緩慢攪拌至完全溶解后，加入氯醚樹脂攪拌，混合溫度25-29℃；(2)添加輔料：大豆卵磷脂，滑石粉，氧化鋅，氧化鐵紅，中黃，膨潤土，防污劑攪拌至完全融合，可同時(shí)加入輕芳烴溶劑，溫度32-36℃；(3)研磨：在步驟(2)融合的混合物中加玻璃珠磨砂，轉(zhuǎn)速3500-4000轉(zhuǎn)/分，研磨溫度26-30℃研磨后的細(xì)度≤45um；(4)調(diào)漆：研磨后，加入增塑劑和輕芳烴溶劑，調(diào)至粘度(凃4杯)≥45s過濾的到所述環(huán)保型海洋防污涂料，優(yōu)選調(diào)漆溫度21-25℃。所述過濾除去不溶的雜質(zhì)及顆粒物，改善固化后漆膜的均勻性及平整性。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的制備方法，優(yōu)選的是，在所述步驟(1)中溶解時(shí)間為45-60分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為2000-3000轉(zhuǎn)/分。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的制備方法，優(yōu)選的是，所述制備方法在攪拌罐攪拌時(shí)，攪拌罐體外加冰水冷卻。根據(jù)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的制備方法，優(yōu)選的是，在所述步驟(4)中，過濾后可加入酒精。本發(fā)明所述應(yīng)用的填料滑石粉、膨潤土等，以增加防污涂料的抗摩擦強(qiáng)度。本發(fā)明還提供所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的涂覆方法，其特征在于，包括如下步驟：將所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料噴涂或輥涂在前道漆膜上，前道配套用漆為環(huán)氧富鋅底漆及環(huán)氧中間連接漆；所述涂覆溫度≥5℃，空氣相對(duì)濕度≤75.2％，固化溫度20-30℃，固化時(shí)間：表干≤8h，實(shí)干≤24h；涂層干膜厚度150-160μm。所述環(huán)氧中間連接漆由以下步驟制備：(1)溶解樹脂：601環(huán)氧樹脂加入二甲苯充分溶解，攪拌均勻；(2)添加輔料：二甲苯、灰云鐵、膨潤土、乙醇、丁醇高速分散至完全融合；(3)調(diào)漆：最后加入浮型鋁粉漿，攪拌均勻；(4)包裝：過濾檢驗(yàn)、留樣包裝、入庫。所述環(huán)氧富鋅底漆由以下步驟制備：(1)溶解樹脂：601環(huán)氧樹脂加入二甲苯充分溶解，攪拌均勻；(2)添加輔料：509鋅黃、超細(xì)環(huán)氧鐵紅、滑石粉、沉淀硫酸鋇、二甲苯、丁醇攪拌均勻；(3)調(diào)漆：視黏度情況加入適量膨潤土攪拌均勻；(4)包裝：過濾檢驗(yàn)、留樣包裝、入庫。本發(fā)明所述的防污涂料可以有效抑制和阻止生物在船舶等海洋結(jié)構(gòu)上的附著和生長，對(duì)初期和后期抗海生物附著均具有較好的效果，對(duì)生物種類抑制范圍大，達(dá)到防污的目的。本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料固體含量：≥65％。本發(fā)明所述防污涂料可用于高低速船舶表面，具有長期防污效果，而且該防污涂料環(huán)保無污染、施工時(shí)間短，形成的漆膜豐滿度高、防污效果有益，硬度高、抗劃傷性能好、表面穩(wěn)定性好且耐性優(yōu)異。本發(fā)明所述氯醚樹脂是氯乙烯-乙烯基異丁基醚樹脂的簡稱，是由75％氯乙烯和25％乙烯基異丁基醚共聚而成的聚合物。本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的制備方法：將二甲苯，PMA和松香樹脂緩慢攪拌至完全溶解后(溶解45-60分鐘)，加入氯醚樹脂攪拌15分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速2023轉(zhuǎn)/分；然后轉(zhuǎn)速調(diào)到1840轉(zhuǎn)/分開始加入粉料(大豆卵磷脂0.4％，滑石粉10％，氧化鋅20.6％，氧化鐵紅8％，中黃1％，膨潤土0.7％，防污劑)，由于太厚提前加入30g輕芳烴溶劑，加玻璃珠開始磨砂，轉(zhuǎn)速3870轉(zhuǎn)/分；磨砂后轉(zhuǎn)速調(diào)至1800加入剩余(增塑劑2％，輕芳烴溶劑12.7％)，過濾后剩余422g成品，加入1.3g酒精，稍加攪拌。注：攪拌罐體外加冰水冷卻，揮發(fā)僅為少許(不足2g.)本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的施工方法：涂裝施工面前道漆應(yīng)完全干燥，除盡漆膜上所有油污和雜物，漆膜上無酸堿和水份凝結(jié)，對(duì)已固化已久的環(huán)氧中間層應(yīng)用砂紙稍微打毛，方可涂裝后道。表1服務(wù)溫度范圍≥5℃空氣濕度的限制相對(duì)濕度≤75.2％應(yīng)用方法、設(shè)備應(yīng)用方法：噴涂或輥涂固化時(shí)間和溫度20-30℃℃表干≤8h實(shí)干≤24h涂層干膜厚度、涂層總數(shù)干膜厚度160μm涂層總數(shù)二道有益技術(shù)效果：本發(fā)明提供的一種無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料及制備方法和涂覆方法，該無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料防污環(huán)保，特別是在船舶靜態(tài)狀態(tài)下仍有明顯的防污效果，無錫、無銅、無毒，對(duì)海洋做到零污染，該防污涂料也具有生物種類抑制范圍大、防污劑釋放速度穩(wěn)定，防污涂料的使用壽命長等特點(diǎn)，間接增加船舶的航速，節(jié)約燃油。本發(fā)明所述制備方法工藝簡單，成本低廉，條件溫和；本發(fā)明所述涂覆方法簡單易行，耗時(shí)短，提高效率。本發(fā)明所述防污涂料經(jīng)廈門725所進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)、淺海靜態(tài)掛片實(shí)驗(yàn)，完全達(dá)到國際GB/T6822-2008的標(biāo)準(zhǔn)要求。并經(jīng)上海中挪海事技術(shù)研究中心檢測(cè)陰極剝離指標(biāo)完全達(dá)標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量已完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。附圖說明圖1為無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料制備的工藝流程圖。圖2為無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果照片。圖3為無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的靜態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果照片。圖4為無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料在海港34#輪施涂案例(作業(yè)區(qū)域：上海洋山港區(qū))。圖5為無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的普冷遠(yuǎn)6、7號(hào)施涂案例(作業(yè)區(qū)域：南太平洋秘魯海域)。具體實(shí)施方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1：本發(fā)明所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料的制備方法：將二甲苯13.3kg，PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)5kg和松香樹脂11.3kg緩慢攪拌至完全溶解后，28℃溶解50分鐘，加入氯醚樹脂6kg,攪拌15分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速2023轉(zhuǎn)/分；然后轉(zhuǎn)速調(diào)到1840轉(zhuǎn)/分，在34℃開始加入粉料(大豆卵磷脂0.4kg，滑石粉10kg，氧化鋅20.6kg，氧化鐵紅8kg，中黃1kg，膨潤土0.7kg，防污劑N-(2、4、6)-三氯苯基(馬來酰亞胺)與吡啶硫銅鋅各4.5kg)，由于太厚提前加入10g輕芳烴溶劑，加玻璃珠在26℃開始磨砂，轉(zhuǎn)速3870轉(zhuǎn)/分；磨砂后轉(zhuǎn)速調(diào)至1800加入剩余(增塑劑(261A)2kg，輕芳烴溶劑(S100)12.7kg)，漆料研磨至規(guī)定粒度23um，過濾后得成品，加入1.3g酒精，稍加攪拌，檢驗(yàn)、留樣包裝、入庫。注：攪拌罐體外加冰水冷卻，揮發(fā)僅為少許，小于2g。將所述無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料噴涂或輥涂前道漆膜上，前道配套用漆為環(huán)氧富鋅底漆及環(huán)氧中間連接漆，涂覆溫度≥5℃，空氣相對(duì)濕度≤75.2％，固化溫度25℃，固化時(shí)間：表干4h，實(shí)干8h；涂層干膜厚度160μm。實(shí)施例2、3、4和5的組分配比見表2：表2成分(％)實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5二甲苯8-20％；8151812PMA2-10％；4.53.258松香樹脂8-15％；1291013氯醚樹脂2-11％；51064大豆卵磷脂0.1-1％10.40.10.7滑石粉4-15％101257.8氧化鋅15-28％22182015氧化鐵紅3-14％1481112中黃0.2-2％0.511.50.8膨潤土0.3-1.2％0.511.21N-(2、4、6)-三氯苯基(馬來酰亞胺)2-18％4.525.20吡啶硫銅鋅5.54.507.5鄰苯二甲酸酯1.2-4％2.53.222.2輕芳烴溶劑10-18％1012.71516制備方法和涂覆工藝參數(shù)：表3實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5溶解樹脂攪拌轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分2200280025632756研磨轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分3630386435003558細(xì)度20um32um28um33um涂覆溫度5℃20℃38℃26℃空氣相對(duì)濕度70％75.2％60％68％固化溫度30℃20℃22℃25℃表干時(shí)間3h5h4h3.5h實(shí)干時(shí)間12h18h16h15h涂層干膜厚度155μm150μm154μm158μm效果實(shí)施例1：應(yīng)用上述實(shí)施例1制備的環(huán)保防污涂料，進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模擬試驗(yàn)。動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)：樣品數(shù)量，2kg；檢測(cè)時(shí)間，周期1年；檢測(cè)環(huán)境，廈門海域，實(shí)海試驗(yàn)浮筏和室內(nèi)天然海水池；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T7789-2007。靜態(tài)模擬試驗(yàn)：以防海蠣子為例，樣品數(shù)量，2kg；檢測(cè)時(shí)間，周期1年；檢測(cè)環(huán)境，廈門海域，實(shí)海試驗(yàn)浮筏；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T5370-2007，淺海浸泡1年。表4效果實(shí)施例2：應(yīng)用上述實(shí)施例2制備的環(huán)保防污涂料，進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模擬試驗(yàn)，具體操作見效果實(shí)施例1。表5效果實(shí)施例3：應(yīng)用上述實(shí)施例3制備的環(huán)保防污涂料，進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模擬試驗(yàn)，具體操作見效果實(shí)施例1。表6效果實(shí)施例4：應(yīng)用上述實(shí)施例4制備的環(huán)保防污涂料，進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模擬試驗(yàn)，具體操作見效果實(shí)施例1。表7效果實(shí)施例5：應(yīng)用上述實(shí)施例5制備的環(huán)保防污涂料，進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模擬試驗(yàn)，具體操作見效果實(shí)施例1。表8檢測(cè)實(shí)施例1-5：本發(fā)明所述環(huán)保防污涂料對(duì)錫和銅的檢測(cè)：樣品為鐵紅色均勻流體，約500g；錫總含量的檢測(cè)采用GB/T6822-2007中5.1.2，銅含量的檢測(cè)采用GB/T15337-2008。檢測(cè)結(jié)果見下表9：表9檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5錫總含量，mg/kg7972685670銅含量mg/kg131012413從上表中的檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明所述涂料錫和銅的含量極低，該含量在本領(lǐng)域中屬于不可避免的含量(可能從填料礦物質(zhì)本身中所帶入，屬于不可避免的雜質(zhì))，因此在本領(lǐng)域中可以界定為本發(fā)明所述的環(huán)保防污涂料為無錫、無銅的環(huán)保型海洋防污涂料。本發(fā)明環(huán)保防污涂料經(jīng)本發(fā)明所述方法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，獲得上述對(duì)比實(shí)施例所述的效果。本發(fā)明所述環(huán)保防污涂料近幾年來已經(jīng)在多艘近海船舶上進(jìn)行了實(shí)涂試驗(yàn)，如上港集團(tuán)的拖輪(洋山海域)、中建集團(tuán)上海交通工程承包公司的工程船(黃海海域)、上汽集團(tuán)安盛船務(wù)公司的汽車滾裝船(渤海、東海海域)、舟山漁業(yè)局的漁船(南太平洋秘魯海域)等，效果良好。本發(fā)明所述環(huán)保防污涂料的特點(diǎn)是防污性能好，特別是船舶在靜態(tài)狀態(tài)下仍有明顯的防污效果，其二是無毒(經(jīng)檢測(cè)無錫、無銅)，是目前對(duì)海洋污染最低的防污涂料。以上展示了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的主要用途。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，該發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述說明書和實(shí)施例中描述說明了本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明本質(zhì)和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有進(jìn)一步的擴(kuò)展與延伸，這些擴(kuò)展與延伸都將 落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3