[发明专利]一种抗海洋生物污损涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗海洋生物污损涂料及其制备方法，所述抗海洋生物污损涂料，包括硅酸钠15～22％、复合防污剂15～25％、聚合磷酸铝10～14％、增稠剂1～2％，Al₂(Si₂O₅)(OH)₄15～20％、分散剂1～3％、溶剂水余量。本发明通过在工程基材表面涂覆高效持久的抗污损功能、耐腐蚀、对环境友好的抗污损涂料，达到预防基材浸蚀和防止海洋生物附着污损的目的。本发明以硅酸钠作为粘结材料，通过与聚合磷酸铝的反应，辅以无机填料Al₂(Si₂O₅)(OH)₄，形成具有一定溶蚀性的无机薄膜，不断释放出足够浓度的铜、银等离子，有效杀菌寿命长，对环境友好无害，多种防污剂混合添加，互相协同作用，有效防治多种海洋生物侵袭。还可对混凝土微小裂缝进行有效修复，提高混凝土抗渗能力，具有很好的实用价值。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种抗海洋生物污损涂料及其制备方法，可用于滨海电厂处于海水环境下的工程结构表面抗海洋生物污损防护。

背景技术

海洋生物污损是指海洋环境中微生物、植物、动物在被海水浸没的设施表面不断粘附、生长、繁殖而形成的生物附着或生物腐蚀。海洋生物污损已成为人类开发、利用海洋资源所面临的全球性问题，其对港口和滨海电厂水下设施等造成了巨大的技术挑战和经济损失。据估计，每年因海洋生物污损所造成的经济成本高达65亿美元。海洋污损生物种类较多，归纳起来可分为三类：(1)微污损生物(细菌类、真菌类、硅藻微小海藻等)；(2)软性污损生物(大型海藻等)；(3)硬性污损生物(贝类、藤壶、苔藓虫类等)。相关资料显示，当材料浸入海水中，其表面会很快吸附一层由多聚糖、蛋白质、糖蛋白等组成的有机物膜；然后由单细胞微生物如细菌、硅藻和原生动物等相继在有机物膜上附着并分泌胞外代谢产物(EPS)形成微生物膜；随后其它原核生物、真菌、藻类孢子以及大型污损生物幼虫在膜中发育生长；最后形成复杂的生物群落和大型污损生物层。

目前，针对于海水下静态设施的防污技术归纳起来可分为三种：(1)物理滤沥、清除法，(2)直接化学灭活法，(3)防污涂层涂覆。物理滤沥、清除法主要是通过机械设备来清除污损物，效率低且成本高昂；化学直接灭活法是直接向防护对象附近的海水中释放具有强氧化性和毒理性的化学试剂，除污损效果好，但易造成海水环境污染；防污涂层涂覆是研究最早，也是目前应用最广泛的抗海洋生物附着的方法。通常，防污涂料主要由高分子树脂、防污剂、溶剂等组成。但传统有机型防污涂料污染海水环境，分解产物易造成“微塑料”污染，且在流动海水冲蚀条件下防污寿命低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗海洋生物污损涂料，具有高效耐久抗海洋生物污损的特点，并且制备工艺简单、对环境友好，以解决现有技术存在的问题。

聚合磷酸铝具有很好的耐酸性，对大多数的酸均有耐腐蚀稳定性。聚合磷酸铝也具有良好的粘结能力，聚合磷酸铝优选三聚磷酸铝。

一种抗海洋生物污损涂料，主要包括以下重量百分比的组分：硅酸钠15～22％、复合防污剂15～25％、聚合磷酸铝10～14％、增稠剂1～2％、Al₂(Si₂O₅)(OH)₄ 15～20％、分散剂1～3％、溶剂水余量。

抗海洋生物污损涂料在使用涂覆到基材表面前不把聚合磷酸铝和硅酸钠放在一起，要分开放置。

Al₂(Si₂O₅)(OH)₄作为无机填料加入配方中，能给涂层提供强度，提高涂层耐磨性能。在硅酸钠与聚合磷酸铝固化而成的膜层包裹下，协同形成具有一定溶蚀性的无机薄膜。

进一步的，所述硅酸钠、聚合磷酸铝、Al₂(Si₂O₅)(OH)₄的最佳比例为3：2：4。