一種鋁合金艇用含銅防污涂料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及防污涂料領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金艇用含銅防污涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 5083鋁合金屬于Al-Mg-Si系合金，耐蝕性好，焊接性?xún)?yōu)良，冷加工性較好，并具有 中等強(qiáng)度，使用范圍廣泛，業(yè)已成為船舶、游艇的專(zhuān)用防銹鋁材。但是5083鋁合金在海水 中同樣會(huì)發(fā)生明顯的腐蝕（主要已點(diǎn)蝕為主），從而影響鋁合金艇的使用壽命。鋁合金艇艇 體除了受到海水腐蝕外，還會(huì)受到海洋生物污損影響，增加燃油消耗，縮短維修周期。因此， 鋁合金艇在實(shí)際應(yīng)用中表面需要涂刷防腐蝕涂料和防污涂料。
[0003] 隨著各國(guó)保護(hù)生態(tài)環(huán)境法規(guī)的不斷出臺(tái)、完善，海洋防污涂料的開(kāi)發(fā)已不再像傳 統(tǒng)型涂料只單純注重防污性能，發(fā)展綠色環(huán)保型涂料已經(jīng)成為涂料行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 我國(guó)制定的《HJ2512-2012環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求船舶防污漆》對(duì)于船舶涂料技術(shù)的發(fā)展、 海洋資源的開(kāi)發(fā)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展起到巨大的促進(jìn)作用。
[0004] 鋁質(zhì)基材對(duì)涂層配套體系的選擇有著特殊的要求，防污漆毒性不能過(guò)大，不污染 環(huán)境，不能含銅等重金屬離子。曹京宜等在《艦船鋁合金基材防腐蝕表面處理技術(shù)綜述》有 詳細(xì)論述。
[0005] Jones，Lamtec對(duì)含銅涂層在防腐涂層破損后發(fā)生的電化學(xué)腐蝕情況進(jìn)行了分析， 其原理見(jiàn)圖1，因此含銅防污涂料是不能用于鋁合金艇的。但是海水中是含有一定銅離子 的，如果在海水中5083鋁合金的點(diǎn)蝕危害遠(yuǎn)大于銅離子引起的電化學(xué)腐蝕，那么含銅量較 小的無(wú)水硫酸銅、硫氰酸亞銅、吡啶硫酮銅等應(yīng)該可用于鋁合金游艇用防污涂料，對(duì)此進(jìn)行 了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)目前的自?huà)伖怏w系無(wú)法達(dá)到目的。于雪艷等《無(wú)氧化亞銅自?huà)伖夥牢弁苛系难?制》也因同樣原因未提及無(wú)水硫酸銅、硫氰酸亞銅等可用于自?huà)伖怏w系的鋁合金艇用防污 涂料。
[0006] CN103436171A，CN103805028A公開(kāi)了可以用于船舶的防污涂料，但其采用不溶于 水的樹(shù)脂作為防污涂料基料樹(shù)脂，只能通過(guò)松香在海水的溶解來(lái)釋放其防污涂料內(nèi)部防污 劑。而松香含有羧基，對(duì)電化學(xué)反應(yīng)有促進(jìn)作用，不能用于鋁合金艇。
[0007] 但是，在隨后的試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)我們合成的丙烯酰胺改性丙烯酸鋅樹(shù)脂的 含銅自?huà)伖夥牢弁苛喜缓上?，其銅離子滲出率（穩(wěn)定狀態(tài)）在10 μ g/cm2/d以下時(shí)，可以 用于鋁合金表面不會(huì)腐蝕?！朵X殼艦船用防污涂層的性能評(píng)價(jià)》（穆振軍，《中國(guó)涂料》，2008 年05期）中明確提出硫氰酸亞銅類(lèi)防污涂料會(huì)對(duì)鋁合金基體的腐蝕有加速作用，本發(fā)明樹(shù) 脂中的酰胺基基團(tuán)防止了其加速作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于解決含銅自?huà)伖夥牢弁苛喜荒苡糜阡X合金艇這一問(wèn)題，同時(shí)滿(mǎn) 足《HJ2512-2012環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求船舶防污漆》標(biāo)準(zhǔn)，提供一種綠色環(huán)保的鋁合金艇 用含銅防污涂料組合物，采用丙烯酰胺改性丙烯酸鋅樹(shù)脂及銅系防污劑、有機(jī)防污劑復(fù)合 防污劑體系。
[0009] -種鋁合金艇用含銅防污涂料組合物，其按重量百分比包含以下組分：
[0011] 其中所述丙烯酰胺改性丙烯酸鋅樹(shù)脂，選自ZL201210095881.0。
[0012] 所述銅系防污劑為吡啶硫酮銅、硫氰酸亞銅、環(huán)烷酸銅、無(wú)水硫酸銅、無(wú)水氯化銅 中的一種或多種。
[0013] 所述有機(jī)防污劑為二硫化雙（硫羰基二甲胺）、N-二氯氟甲硫基-N，Ν' -二甲 基-N-苯基硫酰二胺、N-二氯氣甲硫基-N-對(duì)甲苯基-Ν'，Ν' -二甲基硫酰二胺、二氯苯基馬 來(lái)酰亞胺、2-叔丁氨基_4_環(huán)丙氨基-6-甲硫基-S-二嗪、1，2-亞乙基-雙（二硫代氨基 甲酸）鋅鹽、二甲基二硫代氨基甲酸鋅、4, 5-二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-硫氰基 甲基硫代苯并噻唑、吡啶三苯基硼烷、4-溴-2-(4-氯苯基）-5-三氟甲基-IH-吡咯-3-甲 腈、鹽酸美托嘧啶中的一種或多種。
[0014] 其中，所述顏料起遮蓋作用，并為涂層提供色彩，所述填料起填充作用，并提高涂 料在罐內(nèi)及形成涂層后的性能。該鋁合金艇用含銅防污涂料組合物不含氧化亞銅，因此可 以配成各種顏色。所述顏料為鈦白、氧化鐵黑、氧化鐵紅、氧化鋅、炭黑、鉬鉻橙、酞菁藍(lán)、酞 菁綠、檸檬黃、甲苯胺紅、大紅粉、永固紅、耐曬黃中的一種；所述填料為碳酸鈣、方解石粉、 白云石粉、透閃石粉、硅灰石粉、硅藻土、硅微粉、硫酸鋇、偏硼酸鋇、重晶石粉、硫化鋅、立德 粉、云母粉、氧化鎂、石英粉、滑石粉、珍珠巖粉、高嶺土中的一種或多種。
[0015] 其中所述溶劑為二甲苯、丁醇、乙醇、丁酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、甲基異戊基酮、 丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、醋酸丁酯中的一種或多種。
[0016] 其中所述添加劑為潤(rùn)濕分散劑、抗沉降劑中的一種或多種。
[0017] 所述潤(rùn)濕分散劑為多元羧酸的烷基銨鹽溶液如ANTI-TERRA-203、多元胺酰胺 的多元羧酸鹽溶液如ANTI -TERRA-204、不飽和多元胺酰胺和較低分子量酸性聚酯鹽溶 液如ANTI-TERRA-U、低分子量不飽和酸性的多元羧酸聚酯加有聚硅氧烷共聚物的溶液如 BYK-220S、含顏料親和基團(tuán)的高分子嵌段共聚物溶液如DISPERBYK-161、含顏料親和基團(tuán) 的羥基官能羧酸酯如DISPERBYK-108、含顏料親和基團(tuán)的高分子量共聚物的磷酸酯鹽如 DISPERBYK-145中的一種或多種。
[0018] 所述抗沉降劑為氫化蓖麻油、有機(jī)膨潤(rùn)土、聚酰胺蠟、氣相二氧化硅中的一種或多 種。
[0019] 所述鋁合金艇用含銅防污涂料組合物各組分添加次序按防污漆制備正常添加次 序，通過(guò)常規(guī)制備方法制備，如無(wú)說(shuō)明則沒(méi)有特殊工序。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為含銅涂層在防腐涂層破損后鋁板上電化學(xué)腐蝕原理圖。
[0021] 圖2為所述含銅防污涂料組合物銅離子滲出率圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下用下述實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明，但本發(fā)明范圍不受此限制，下文所提比例 均為重量百分比。
[0023] 本發(fā)明提供一種含銅防污涂料組合物，采用丙烯酰胺改性丙烯酸鋅樹(shù)脂及銅系防 污劑、有機(jī)防污劑復(fù)合防污劑體系，能用于鋁合金艇。
[0024] 防污性能測(cè)試：按GB/T6822進(jìn)行防污性能評(píng)價(jià)。
[0025] 實(shí)施例 1 :選自 ZL201210095881. 0
[0026] 在配備有攪拌、冷凝裝置、滴液裝置、溫度計(jì)的反應(yīng)器中，在攪拌下加入33%二甲 苯和5%丙二醇單甲醚，在滴液裝置中加入4%甲基丙烯酸甲脂、3%丙烯酰胺、11%丙烯酸 乙酯、24%丙烯酸鋅、15%丙二醇單甲醚、4%過(guò)氧化苯甲酰，攪拌混勻，制成單體溶液。持續(xù) 攪拌，升溫至105°C并保持，滴加制成的單體溶液，控制滴加速度，3h滴完，補(bǔ)加1 %過(guò)氧化 苯甲酰，控制溫度在105°C，恒溫2h，冷卻即得改性丙烯酸鋅樹(shù)脂。樹(shù)脂水白色，透明，GPC 法測(cè)其重均分子量為2000~20000。
[0027] 實(shí)施例 2 :選自 ZL201210095881. 0
[0028] 在配備有攪拌、冷凝裝置、滴液裝置、溫度計(jì)的反應(yīng)器中，在攪拌下加入33%二甲 苯和5%丙二醇單甲醚，在滴液裝置中加入5%丙烯酸甲氧基乙酯、4%丙烯酰胺、13%丙烯 酸乙酯、20 %甲基丙烯酸鋅、15 %丙二醇單甲醚、4%過(guò)氧化苯甲酰，攪拌混勻，制成單體溶 液。持續(xù)攪拌，升溫至l〇5°C并保持，滴加制成的單體溶液，控制滴加速度，3h滴完，補(bǔ)加1 % 過(guò)氧化苯甲酰，控制溫度在105°C，恒溫2h，冷卻即得改性丙烯酸鋅樹(shù)脂。樹(shù)脂水白色，透 明，GPC法測(cè)其重均分子量為2000~20000。
[0029] 實(shí)施例3 :本發(fā)明的含銅防污涂料組合物技術(shù)方案
[0030] 實(shí)施例Al :35%的實(shí)施例1制備的丙烯酰胺改性丙烯酸鋅樹(shù)脂、5%的吡啶硫酮 銅、30 %的硫氰酸亞銅、5 %的無(wú)水硫酸銅、10 %的4, 5-二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮、 5%的氧化鋅、1 %的酞青綠、2%的滑石粉、3%的二甲苯、2%丙二醇單甲醚、1 %的有機(jī)膨潤(rùn) 土、1 %的潤(rùn)濕分散劑ΛΝΤΤ - TERR/W- 203。所述綠色環(huán)保漁船防污漆中揮發(fā)性有機(jī)化合