[发明专利]一种水下施工原位固化防污涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种水下施工原位固化防污涂料及其制备方法与应用。所述水下施工原位固化防污涂料包括如下重量份的A组分和B组分；其中，A组分包括：环氧树脂30～50份；疏水树脂3～10份；反应性溶剂3～10份；防污剂47～70份；助剂2～5份；所述的B组分包括：超支化聚硫醇40～80份；胺类化合物26～60份；促进剂2～10份。本发明的水下施工原位固化防污涂料为无溶剂体系，对水具有高排斥性、对基材具有高亲和性，使海水/基材界面快速向涂料/基材界面转换，而且在水下可快速完成固化；此外，本发明的水下施工原位固化防污涂料能通过缓释防污剂，抑制污损生物的粘附，实现对各类海洋工程装备设施防污功能的水下原位修复。

技术领域

本发明属于海洋防污材料技术领域，具体涉及一种水下施工原位固化防污涂料及其制备方法与应用。

背景技术

海洋工程装备和设施在服役一段时间后，由于长期受到海洋生物污损、海水浸泡冲蚀、潮汐交替、浪花飞溅、以及外力碰撞等因素的综合作用，其防污涂层会出现开裂、脱落等现象，严重影响着海洋工程装备的安全，缩短服役寿命，造成巨大的经济损失。对于船舶而言，在航行过程中其防污涂层一旦出现损伤，如果不能及时进坞修复，船体便会附着大量的海洋污损生物，导致航行阻力增大，航速下降，燃油消耗和温室气体排放增多。特别是，石油钻井平台、海底管道、海上风电塔筒、跨海大桥桥墩、码头钢桩等往往是不可移动的，这些大型工程结构无法像船舶一样进坞修理，对水下防护修复的需求尤为迫切。因此，利用可水下施工原位固化的防污涂料对其进行防污功能的修复，对提高船舶在航率、减少坞修费用、延长工程装备服役寿命具有重要的意义。

常用的溶剂型涂料由于受到水的静压力而导致溶剂挥发受阻，导致成膜困难，因此水下涂料一般为无溶剂体系。相比醇酸树脂固化需要大量氧气参与；异氰酸酯受水干扰严重导致涂料脆化；乳胶涂料水气无法蒸发容易被水冲散等，环氧树脂的开环反应机理受水影响较少，且含有大量的极性羟基醚键，对潮湿界面具有较好的亲和力，能置换掉基材表面的水分。因此水下涂料大多以环氧树脂为基体，以胺类化合物为固化剂。然而，目前水下防污涂料的研究较少，而且这些涂料还存在以下问题：在水下涂装后，涂层的固化时间长且固化不完全、附着力弱、环境适应性差、易起泡、脆性大等等。因此，目前尚无成熟水下防污涂料产品。

发明内容

针对现有水下防污涂料的问题和不足，本发明的首要目的在于提供一种水下施工原位固化防污涂料。本发明的水下施工原位固化防污涂料具有可水下施工、原位快速固化、高附着力的优点。

本发明的另一目的在于提供上述水下施工原位固化防污涂料的制备方法。

本发明的再一个目的在于提供上述水下施工原位固化防污涂料的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种水下施工原位固化防污涂料，包括A组分和B组分；

其中，A组分包括以下重量份数的各组分：

所述的A组分优选包括以下重量份数的各组分：

所述的环氧树脂包括超支化环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂DER791聚氨酯改性环氧树脂DER 852、聚氨酯改性环氧树脂DER858、双酚A型环氧树脂E-20、双酚A型环氧树脂E-44、双酚A型环氧树脂E-51、双酚F型环氧树脂170、双酚F型环氧树脂175、双酚F型环氧树脂185、双酚F型环氧树脂500、酚醛环氧树脂F-44、酚醛环氧树脂F-48、酚醛环氧树脂F-51和环氧低聚硅氧烷中的至少一种。

其中，聚氨酯改性环氧树脂由于引入了聚氨酯链段，相比普通环氧树脂柔韧性更好，同时具有更多的极性氨基甲酸酯键，因此交联后的涂层具有优异的耐冲击性和附着力。

所述的超支化环氧树脂由二缩水甘油醚与1,1,1-三(羟甲基)乙烷和四正丁基氯化铵反应得到。