[发明专利]水下高粘结力有机硅海洋防污涂料及其固化涂层和制备方法

说明书

本发明公开了一种水下高粘结力有机硅海洋防污涂料及其固化涂层和制备方法。经过紫外光固化后的涂层，与海水接触界面呈现优异的疏水效果，其疏水效果长期保持，与基材或环氧中间漆接触界面，凭借硫脲基团和醚基团之间的范德华力和氢键，可以牢固粘结，同时疏水相互作用和弱氢键的协同效果可以确保涂层在长期水下环境保持良好的粘结效果，该涂层可以广泛应用于海洋船舶、海洋石油钻井平台、深海探测设备、水下长期使用设备等，尤其适合长期浸没于海水环境中的设施。

技术领域

本发明属于海洋防污涂料、水下涂料技术领域，特别涉及一种水下保持长久高粘结力的有机硅海洋防污涂料及其固化涂层和制备方法。

背景技术

海洋污损生物的无差别黏附，并由此导致设施的腐蚀、自重增加、燃油消耗增大等一系列问题，是目前世界各国发展海洋运输工业面临的重大难题。目前，国际上通用的方式是涂刷防污涂料。2008年国际海事组织(IMO)及各国航运部门及机构通过发展环保海洋防污涂料的规则及制度。因此，国际上大力发展环境友好型海洋防污涂料，即在有效抑制污损生物黏附的同时，避免有毒有害化学品的释放对海洋生态环境造成的危害。

有机硅海洋防污涂料，其防污机理重点在于涂层的表面能低，污损生物难以黏附，目前相关涂料具有很大的发展应用前景。然而，也正是由于有机硅树脂的低表面能特性，因此固化的有机硅涂层往往难以黏附在极性金属基材上。而这种对金属基材或相应中间连接漆的低粘结力，会导致相应涂层在使用过程中，尤其是(海)水中长期服役过程中，大面积的剥离脱落。这种低的粘结力导致的易脱落问题，严重限制的相关有机硅海洋防污涂料的大范围应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在(海)水环境中使用的有机硅海洋防污涂料，该涂料制备的固化涂层即使经过长期服役，依然能够保证与基材或环氧中间漆优异的粘结能力，从而解决有机硅类海洋防污涂层随着服役时间延长容易脱落的问题。

因此，本发明是通过以下技术方案实现：

一种水下高粘结力有机硅海洋防污涂料，以重量百分比计，包括如下组分：

3～10重量％的具有烯烃基和硫脲基的单体；

6～20重量％的能够光辐射固化的具有醚基的(甲基)丙烯酰氧基单体；

0～5重量％的不具有羟基的(甲基)丙烯酸酯；

50～80重量％的具有烯烃基的MQ型硅树脂；

1～5重量％的能够光辐射固化的具有(甲基)丙烯酰氧基的硅烷类单体；

1～7重量％的紫外光引发剂；

0～20重量％的疏水性微纳颗粒粉体；

0～3重量％的助剂；

0～20重量％的溶剂。

作为优选方案，所述具有烯烃基和硫脲基的单体选自N-烯丙基硫脲、N-丙烯N’-2-羟乙基硫脲、4-(3-烯丙硫基脲基)苯甲酸、4-丙烯基硫代胺基脲、1-烯丙基-3-(吡啶-2-基)硫脲、1-烯丙基-3-(吡啶-4-基)硫脲中任意一种以及它们的组合。

作为优选方案，所述能够光辐射固化的具有醚基的(甲基)丙烯酰氧基单体选自丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、丙烯酸-2-甲氧乙基酯、乙二醇单乙醚丙烯酸酯、丙烯酸-2-苯氧基乙基酯中任意一种以及它们的组合。

作为优选方案，所述不具有羟基的(甲基)丙烯酸酯没有特别限制，更优选，选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯中任意一种以及它们的组合。

作为优选方案，所述具有烯烃基的MQ型硅树脂为甲基乙烯基MQ型硅树脂。