[发明专利]低表面能防污涂料及其制备方法

说明书

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种低表面能防污涂料，包括纳米材料、单体、引发剂和溶剂，所述单体与所述纳米材料和所述引发剂的质量比为1：(0.01～0.05)：(0.002～0.008)；所述纳米材料包括石墨烯、碳纳米管、六方氮化硼中的至少一种；以所述单体的总质量为100％计，所述单体包含如下质量百分含量的原料组分8％～18％的硅单体，12％～20％的氟单体，30％～40％的环氧树脂单体，30％～40％的丙烯酸树脂单体。本发明提供的低表面能防污涂料与金属基体之间的结合力好，耐腐蚀性能和耐磨损性能优异，同时具有防腐自修复功能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种低表面能防污涂料及其制备方法。

背景技术

海洋工程材料的生物腐蚀污损是长期困扰海洋船舶工业发展的重大问题，海洋生物在船舶表面附着导致的生物腐蚀污损，不但增加船体表面的粗糙度、降低航速、增加燃油消耗量，并且降低了海洋工程装备的可靠性和寿命，严重制约重大海洋工程技术和装备发展。目前海洋工程装备金属材料的防腐防污主要采用涂敷涂料的方法，涂敷涂料是简便而高效的防污策略。传统的防腐防污涂料主要是以有机锡、氧化亚铜、有机铝、有机砷、有机锡等为主要防污剂，但这些防污剂均具有毒性，会毒害海洋生物，污染海水，对海洋生态环境造成非常严重的破坏。人们相继开发出全新无毒的低表面能防污涂料，低表面能防污涂料是利用自身的低表面能及低弹性模量特性达到防止污损黏附及释放污损的效果，从根本上解决海洋防腐防污涂料对海洋的污染。低表面能防污涂料是利用材料的低表面能，使海洋生物难以在上面附着，同样涂料对金属基体的附着也不牢固，在水流或其它外力作用下容易地脱落掉。目前，对低表面能防污涂料的研究主要集中在两个领域：一种是有机硅防污涂料，另一种是有机氟防污涂料。

但是，目前防污涂层耐腐蚀性能差，涂层机械性能差，在应用过程中容易受损，自愈合修复能力差，或自愈合修复需要在一些较为严苛的条件，如温度、pH、光照等；并且与金属基体的附着力低，在服役过程中容易受损，甚至从基底脱落，严重影响涂层的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低表面能防污涂料，旨在解决防污涂层无法同时兼具优异的耐腐蚀性能、防腐自修复功能和附着力以及长使用寿命等技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种低表面能防污涂料的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低表面能防污涂料，包括：纳米材料、单体、引发剂和溶剂，所述单体与所述纳米材料和所述引发剂的质量比为1：(0.01～0.05)：(0.002～0.008)；所述纳米材料选自：石墨烯、碳纳米管、六方氮化硼中的至少一种；以所述单体的总质量为100％计，所述单体包含如下质量百分含量的原料组分：

优选地，所述引发剂选自：偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的至少一种。

优选地，所述硅单体选自：γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；和/或，

所述氟单体选自：甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯中的至少一种；和/或，

所述环氧树脂单体选自：甲基丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸缩水甘油酯、异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少一种；和/或，

所述丙烯酸树脂单体选自：丙烯酸丁脂、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中的至少一种。

优选地，所述溶剂选自：甲基异丁基甲酮、丙酮、甲基异丙基酮、丁酮中的至少一种。

优选地，所述单体与所述纳米材料和引发剂的质量比为1：(0.01～0.05)：0.005，以所述单体的总质量为100％计，所述单体包含如下质量百分含量的原料组分：