[发明专利]一种水性氟硅重防腐防污涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种水性氟硅重防腐防污涂料及其制备方法和应用。本发明提供的水性氟硅重防腐防污涂料，以重量百分比计，包括以下原料：氟硅乳液30％～50％，纳米二氧化硅10％～15％，稳定剂1％～3％，分散剂0.5％～1％，消泡剂0.05％～0.1％，抗沉降剂0.15％～0.35％，抗微生物剂0.5％～1％，锌粉28.5％～57.3％和石墨烯0.5％～1％。本发明提供的水性氟硅重防腐防污涂料可实现对船舶钢结构的长效防腐效果及船体的防污效果。

技术领域

本发明涉及一种水性氟硅重防腐防污涂料的制备，属于防腐防污及涂料制备领域。

背景技术

目前，大多数的船舶都采用的是金属外壳。而金属在海洋环境中，会受到海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度以及海生生物附着的影响，在上述因素的的影响下会发生不同程度的腐蚀。腐蚀的发生，不仅降低了船舶钢结构的强度，缩短了船舶的使用寿命，同时由于海生生物的附着，使得船舶在航行过程中的阻力增大，航速降低，油耗升高。与洁净船体相比，附着海生生物的船体船舶油耗高出40％，而每增加1吨燃油，将增加CO₂的释放量为2.97万吨、SO₂的释放量为0.01万吨。这不仅造成了能源的消耗，同时也对环境带来了巨大的危害。更为严重的是，一旦出现穿孔或开裂，还会导致海损事故的发生，对海上人员的人身安全以及海洋生物的生物多样性都造成了影响。调查统计数据表明，每年我国腐蚀总成本占当年GDP的4％左右，其中海洋腐蚀约占总腐蚀的1/3。这已经引起国内外防腐专家的极大关注。

因此，研究开发一种兼具耐盐雾、耐湿热、防腐蚀、防海生生物附着等性能，且防锈时效久的安全环保型防腐防污材料，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中船舶在海洋环境中的腐蚀问题及海生生物附着船体的问题，本发明提供一种水性氟硅重防腐防污涂料。

本发明提供一种水性氟硅重防腐防污涂料，以重量百分比计，包括以下原料：氟硅乳液30％～50％，纳米二氧化硅10％～15％，稳定剂1％～3％，分散剂0.5％～1％，消泡剂0.05％～0.1％，抗沉降剂0.15％～0.35％，抗微生物剂0.5％～1％，锌粉28.5％～57.3％和石墨烯0.5％～1％。

优选地，以重量百分比计，包括以下原料：氟硅乳液30％～40％，纳米二氧化硅10％～12％，稳定剂1％～3％，分散剂0.5％～1％，消泡剂0.05％～0.1％，抗沉降剂0.15％～0.35％，抗微生物剂0.5％～1％，锌粉45％～55％和石墨烯0.5％～0.8％。

优选地，所述的氟硅乳液的制备方法包括以下步骤：

1)将硅酸盐溶液加热到50～80℃，优选地，硅酸盐加热后保温1～3小时，

2)加入偶联剂反应，优选地，反应时间为2～3小时；

3)加入氟碳乳液进行反应，优选地，反应时间为3～5小时；

优选地，所述硅酸盐：偶联剂：氟碳乳液的质量比为20～30：1～1.5：2～3；

优选地，所述氟碳乳液固含量为40-45％，其余为水。

优选地，所述的硅酸盐溶液为硅酸钾溶液、硅酸钠溶液与硅酸锂溶液中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述硅酸盐溶液的浓度为25wt％～30wt％。

优选地，所述的偶联剂为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙基酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷、甲基三乙氧基硅烷和水性钛酸酯中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述的纳米二氧化硅粒径为8～10nm。

优选地，所述的稳定剂为季铵盐或季铵碱类；