一种用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，尤其涉及一种用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料及其制备方法。

背景技术：

1、海洋生物污损是指因为海洋生物在浸没于海水中的人工设备表面生长、黏附而造成的不利积累，是一种自然现象，也是人类从事海洋活动过程中必须面对的一种危害。目前，海洋防污方法可分为三类：物理防污方法、化学防污方法和生物防污方法。

2、涂防污涂料成为目前最常用的一种化学防污方法，其主要是将防污涂料涂覆在结构表面，利用涂层本身的特性或者涂层内渗出的防污剂来杀死或抑制污损生物的生长黏附。

3、专利技术文献 cn202110280343.8 公开了一种自抛光石墨烯防污涂料及其制备方法，该发明能够通过络合物将铜离子固定在树脂主链上，同时保留部分氧化亚铜，既保证了铜离子的抑菌防污效果，又避免了铜离子因过快流失而导致的持久防污性能减弱，其次，通过对添加的石墨烯进行改性，提高石墨烯在涂料中的相容性，但是由于氧化锌、氧化亚铜等用于生物防污时，会对海洋生物造成伤害，进而影响海洋生态。

4、专利技术文献 cn202211018445.3 公开了一种包埋花椒粉碎物自抛光防污涂料及其制备方法和应用，该发明将花椒粉碎物作为防污剂添加到自抛光防污涂料中，可有效抑制不同藻类等海洋生物附着，绿色无毒，涂层耐候性好，具有良好的海洋防污作用，但是随着水解的进行，其持续作用时间不长，不利于长期使用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料及其制备方法，以提供一种环保、并且具有长期防污性能的丙烯酸树脂涂料。

2、基于上述目的，本发明提供了一种用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，包括以下重量份数原料：改性丙烯酸树脂溶液60-75份、颜填料3-5份、有机溶剂15-20份、分散剂1-2份、消泡剂0.5-2份、0.5-1份流平剂；

3、所述改性丙烯酸脂溶液的制备步骤如下：

4、s1：将氧化石墨烯与乙醇混合，超声1 h，得到氧化石墨烯分散液；随后将11-巯基十一基三甲氧基硅烷溶解于乙醇中，ph调节至3.5-4，静置 1h，然后将其与氧化石墨烯分散液混合，在20-30℃下反应20-24h，离心、洗涤、干燥得到巯基化氧化石墨烯；

5、进一步地，步骤s1中所述氧化石墨烯、11-巯基十一基三甲氧基硅烷和乙醇的重量比为0.2-0.4:1.5-2:280-300；

6、进一步地，步骤s1中所述调节ph采用盐酸进行调节；

7、进一步地，步骤s1中所述氧化石墨烯片层为15-20片。

8、s2：将丁香酚和二苯甲酮溶于二氯甲烷中，随后加入巯基化氧化石墨烯，在紫外光下照射3-4h，纯化，得到改性丁香酚；

9、进一步地，步骤s2中所述丁香酚、巯基化氧化石墨烯、二苯甲酮和二氯甲烷的重量比为1-2:2.5-4.5:0.01:10-20；

10、s3：将改性丁香酚、烯丙基溴、碳酸钾和丙酮混合，在室温下反应20-24h，萃取、干燥、纯化得到预反应单体；

11、进一步地，步骤s3中所述改性丁香酚、烯丙基溴、碳酸钾和丙酮的重量比为1.6-2:1.3-1.5:1.3-1.4:20-30；

12、进一步地，步骤s3中所述萃取为加入水和二氯甲烷进行萃取；

13、s4：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸丁酯、预反应单体、丙烯酸-2-甲氧乙基酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、链转移剂msd、aibn和dmf混合，在氮气氛围下，将其缓慢滴加至dmf中，在80-90℃下反应5h，随后将bpo溶于dmf中，将其滴加到反应体系中，保持温度不变反应2h，得到改性丙烯酸树脂溶液；

14、进一步地，步骤s4中所述甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-甲氧乙基酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、预反应单体、链转移剂msd、aibn和bpo的重量比为14-15：2.5-3：7-8：0.6-1：2-3：1-1.2：0.04-0.06：0.05-0.06：0.01。

15、进一步地，所述颜填料为有机膨润土、硫酸钡、氧化铁红、氧化锌、和二氧化硅中的一种。

16、进一步地，所述有机溶剂为二甲苯。

17、进一步地，所述分散剂为byk103、byk104、byk163和byk104s中的一种。

18、进一步地，所述消泡剂为byk051、byk052和byk066中的一种。

19、进一步地，所述流平剂为levaslip435和byk354中的一种。

20、进一步地，所述改性丙烯酸树脂溶液的固含量为45-50%。

21、进一步地，本发明，本发明还提供了一种根据用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：

22、将上述原料按照比例混合，搅拌均匀后，即可得到用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料。

23、本发明的有益效果：

24、（1）本发明通过合成改性丙烯酸树脂，引入了丁香酚、季铵阳离子基团以及氧化石墨烯，使得涂料具有优异的抗菌防污性能，并且能够长期持续释放，具有优异的持久防污性能。

25、（2）本发明通过将改性氧化石墨烯通过接枝的方式加入，使得氧化石墨烯分散的更为均匀，使得涂层的附着力等机械性能得到提升，并且能够形成更平滑、更均匀的涂层表面，降低了表面能，减少了污染物的粘附机会，提高了防污性能。

26、（3）本发明通过将巯基化氧化石墨烯接枝到丁香酚表面，再参与到丙烯酸酯的交联，虽然相对于将丁香酚与石墨烯均接枝到丙烯酸酯主链而言会导致涂层的机械性能略有下降，但是其相对于将丁香酚与石墨烯均接枝到丙烯酸酯主链而言大幅降低了主链的水解速率，使得涂层和的可持续时间得到增长，同时，处于支链的丁香酚和氧化石墨烯能够更好的发挥防污作用。

技术特征：

1.一种用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，包括以下重量份数原料：改性丙烯酸树脂溶液60-75份、颜填料3-5份、有机溶剂15-20份、分散剂1-2份、消泡剂0.5-2份、0.5-1份流平剂；

2.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，步骤s1中所述氧化石墨烯、11-巯基十一基三甲氧基硅烷和乙醇的重量比为0.2-0.4:1.5-2:280-300。

3.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，步骤s2中所述丁香酚、巯基化氧化石墨烯、二苯甲酮和二氯甲烷的重量比为1-2:2.5-4.5:0.01:10-20。

4.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，步骤s3中所述改性丁香酚、烯丙基溴、碳酸钾和丙酮的重量比为1.6-2:1.3-1.5:1.3-1.4:20-30。

5.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，步骤s4中所述甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-甲氧乙基酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液、预反应单体、链转移剂msd、aibn和bpo的重量比为14-15：2.5-3：7-8：0.6-1：2-3：1-1.2：0.04-0.06：0.05-0.06：0.01。

6.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，所述改性丙烯酸树脂溶液的固含量为45-50%。

7.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，所述颜填料为有机膨润土、硫酸钡、氧化铁红、氧化锌和二氧化硅中的一种。

8.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，所述有机溶剂为二甲苯。

9.根据权利要求1所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，其特征在于，所述分散剂为byk103、byk104、byk163和byk104s中的一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料及其制备方法。本发明的用于海洋工程的丙烯酸树脂涂料，包括以下重量份数原料：改性丙烯酸树脂溶液60‑75份、颜填料3‑5份、有机溶剂15‑20份、分散剂1‑2份、消泡剂0.5‑2份、0.5‑1份流平剂，其涂覆之后的涂层具有良好的附着力以及硬度，机械性能能够满足实际情况使用的要求，并且，其具有优异的抗菌防污性能，同时能够实现长时间的持续释放，具有良好的持久防污效果。技术研发人员：董学旺,郝良刚,王玉省受保护的技术使用者：安徽三旺化学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26