[其他]船舶防污涂料

说明书

本发明涉及通常用作船壳表面层油漆的船用防污涂料。

海洋生物在船壳浸没在水中部分上的生长会增加船壳对水的摩擦阻力，以至造成燃料消耗增加、航速降低。由于海洋生物如藤壶和藻类在船舶底壳上聚积速度甚快，因而，以清理或重新涂敷涂料作为补救，实属不切实际。通常，为了降低海洋生物造成的污损，需在船壳上涂上一层能释放出海洋生物杀伤剂的表层涂料。传统上，这种包含相对惰性的基料及从涂料中渗出的杀生物药性颜料。主要的基料，通常乙烯基树脂、特别是氯乙烯/醋酸乙烯共聚合物以及松香。乙烯基树脂不溶于海水，因而，以它为基料的涂料常用高浓度颜料，以使颜料粒子间有接触，从而确保颜料可以渗出。松香是一种硬而脆的树脂，微溶于海水。杀生物药性颜料可逐渐由使用中的松香基料的间质中渗出，留下松香基料的间质的骨架，经海水冲洗，以雪花状薄片由船壳表面剥落下来，从而使涂料膜中深层的杀生物药性颜料能继续渗出。松香防污涂料的实例在英国船舶研究协会1973年出版的“船舶的保护和涂漆实用技术”（Recommended    Practice    tor    Proteetion    and    Painting    of    ships）一书第261及262页中已有叙述。由于杀生物药性颜料的渗出，已渗出颜料的基料就成为不规则的层面，这就使得船舶壳表面的粗糙度在使用中逐渐增加。

近年来最成功的涂料，例如英国专利第1，457，590号中所叙述的，是一种基于聚合物基料的“自动抛光共聚物”涂料，在其中杀生物药性的三有机锡部分是以化学键形式与之相连的，且能逐渐被水所水解下来。这就产生了一种水溶性树脂，当船舶航行时，这种树脂会从船壳表面上逐渐溶解。这种逐渐溶解作用能使涂敷过涂料的船壳在航行中至少能保持如初始时一样光洁，甚至越来越光洁。此外，逐渐溶解还意味着不断更新防污涂敷层，延长从涂料表面释放的杀生物性药维持在致死浓度之上的时间。然而，近来对具体来说游艇释放的三有机锡生物杀伤剂对环境的影响引起人们的关注，因而需要一种既能平滑地溶解在水中，又不会释放出三有机锡部分的船舶用涂料。

本发明所述的船舶用防污涂料，包括在海水中能逐渐溶解的能成膜的基料，海洋生物杀伤剂以及颜料，这种颜料在海水中的溶解度为按重量计不超过百万分之十（10ppm）。这种防污涂料的特征在于涂料的基料是由松香与脂肪族多胺反应而制成得的树脂。其中的脂肪族多胺至少含有一个伯胺或者仲胺的基团。使用的颜料本身可以是涂料中海洋生物杀伤剂。

松香是一种有羧基萜烯类化合物的混合物。它的主要成份是化学式为C₁₉H₂₉COOH的松香酸，松香酸含量高的松香比较好，市售的WW松香即为其例。另外，马来酸化松香或者富马酸化松香亦可使用。马来酸化或富马酸化松香较萜烯衍生出的松香每个萜烯分子多了两个羧基。中等酸值的松香可用醇类对马来酸化或富马酸化的松香进行部分酯化的方法来制备，如在每个分子中酯化一个羧基。

脂肪族多胺具有化学式H₂N（RNH）nR′的化合物为比较好，其中R为含2至4个碳原子的亚烷基如亚乙基、1，2-亚丙基、1，3-亚丙基、1，2亚丁基或1，4亚丁基，R′为氢或含1至3个碳原子的烷基或羟烷基如甲基或乙基，而n为1至6的整数。比较好的多胺实例为1，2-乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基胺、五亚乙基六胺、N-甲基乙二胺及N-羟乙基二胺。另外，多胺中可含有一个或多个醚键，如聚氧乙烯二胺一种商名为“杰佛明”（Jeffamine）的多胺也可使用。

按照下述松香与多胺的反应，反应产物主要为酰氨基胺，ZCOOH+H₂N（RNH）nR′→（RNH）nR′+H₂O

其中Z为大体上满足经验式C₁₉H₂₉的萜烯残基;或，当R为亚乙基或1，2-亚烷基基团时，按照下述反应，其产物咪唑啉ZCOOH+H₂NRNHR″→ +2H₂O其中R″为式（RNH）mR′，m为0至5，或反应产物为酰氨基胺与咪唑啉的化合物。