[发明专利]离子液改性海洋防污涂料

说明书

技术领域

本发明属于防污涂料技术领域，涉及一种海洋防污涂料，特别涉及一种离子液改性海洋防污涂料，用于远洋船舶防污。 

背景技术

海洋环境与人类活动息息相关，海洋生物污损问题一直是制约海洋资源开发利用的重大难题。海生物附着使船舶航行摩擦阻力增大，影响航速、增加能耗。同时海生物污损能够加快漆膜老化，加剧船体腐化，危害巨大。防止生物污损最有效的手段就是涂刷防污涂料，因而各种船舶防污涂料便应运而生。在众多防污途径中，自抛光防污涂料效果最好、发展速度最快。在过去的几十年中，含有机锡(TBT)的自抛光防污涂料曾被大量使用。有机锡在低浓度下可以达到广谱、高效的防污目的，但这些物质在水中稳定且易积累，可引起一些生物体畸形，并可能进入食物链，成为影响人类健康和生态的安全隐患。因此国际海事组织(IMO)所属的海洋环境保护委员会规定了含有机锡的防污涂料的最终使用期限为2008年1月1日。 

近年来，由于禁止使用TBT，多种新型防污涂料体系被开发和引进，其中尤以无锡自抛光防污涂料和低表面能防污涂料引人注目。目前，市场上广泛使用的无锡自抛光防污涂料都是效仿TBT共聚物涂料的一组杀菌性防污涂料，其成膜基料是线性共聚物，带有可水解的侧基却不具有杀菌性。其水解机理与TBT共聚物相同，从而使防污剂从涂层表面可控释放，使涂膜保持光滑。尽管无锡自抛光防污涂料性能优异，但是存在一个问题是静态防污性能差、防污剂渗出率小，不足以杀死企图附着于船体的海生物。低表面能防污涂料是指通过利用其制备的防污材料的低表面能特征，使生物不易附着。但是涂料中存在大量的不具有低表面能性质成分，可降低低表面能防污涂料的防污性能；单纯的低表面能防污涂料往往只能使海洋生物附着不牢，需定期上坞清理；附着生物一旦长大将很难除去，清理过程可能会破坏漆膜，一旦损坏，防污性能就将大大降低。目前，国内虽然有氟树脂和有机硅等类型的低表面能涂料研究，但由于起步晚和技术方面的原因，大多处于初级研发阶段，未见大量应用报道。国外虽然有低表面能弹性涂料 的应用，但由于其弹性体，机械强度差、硬度低、附着力差，施工不方便，且价格昂贵，导致其应用存在很大局限性。 

离子液体(ionic liquids)，是指在室温或近于室温下呈液态的，完全由离子构成的物质。一般由结构不对称且体积相对较大的阳离子和体积相对较小的阴离子所构成。近年来，离子液体由于其独特的化学物理性质，在机械工程、生物工程等诸多领域受到广泛关注。已有研究表明，离子液具有优异的抗蛋白吸附性能、高效抗菌活性以及良好的抑制海洋生物附着的特性，因而离子液在防生物污染及其防污机理方面的研究越来越受到关注。但是，存在的一个问题是，离子液如以小分子的形式作为防污剂添加应用到海洋防污涂料中，会导致涂料防污剂释放速率快，防污期效缩短，严重影响其防污效果。而离子液如能以聚合物的形式通过共聚，构筑于树脂成膜基料，将是解决此问题的有效途径。 

归结起来，单纯的无锡自抛光防污涂料，静态防污剂渗出率小，不足以杀死企图附着于船体的海生物，需要在树脂共聚物主链上引入高效杀菌活性基团，提高抑制海生物附着能力；单纯的低表面能防污涂料，只能使海生物附着不牢，需要借助外力才能实现对一些附着生物的最终清理。因此，需要开发出一种能够有效弥补无锡自抛光防污涂料和低表面能防污涂料各自的缺陷，防污性能优异、持久的海洋防污涂料。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子液改性海洋防污涂料。 

本发明要解决的技术问题是现有的低表面能防污涂料附着力差、防污周期短、防污作用失效快和无锡自抛光防污涂料静态防污性能差的问题，针对上述问题，本发明的目的是克服现有技术存在的缺点，寻求提供一种环境友好、表面能低、自抛光稳定、防污作用持久的海洋防污涂料制备方法。在海水中，该防污涂料的低表面能特性能够有效抑制海洋生物附着，同时，涂层表面丙烯酸共聚物发生水解，释放出有机酸锌或铜以及防污剂，实现涂层表面自抛光，而水解后的聚合物主链还包含具有杀菌活性的离子液基团，使涂层继续保持高效防污活性，抑制海洋生物附着，从而实现多种途径协同防污，并表现出优异的长效防污性能。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种离子液改性海洋防污涂料，该涂料为如下组分及质量配比： 

含离子液基团的防污涂料基体树脂： 20％～50％ 

防污剂：                         15％～30％ 

颜填料：                         5％～15％ 

助剂：                           1％～5％