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专利摘要

本发明提供了一种环保型防污涂料及其制备方法和应用，涉及涂料技术领域。本发明以阴离子型可聚合单体、阳离子型可聚合单体和三异丙基丙烯酸硅酯为原料制备阴阳离子聚合物改性乳液，以此作为成膜物质，赋予环保型防污涂料优异的防污活性以及良好的表面自我更新、自抛光能力，显著提升了涂料的防污期效；同时，本发明以阴阳离子聚合物作为防污剂替代氧化亚铜类重金属防污剂，有效避免重金属离子释放对海洋生态环境造成的破坏。此外，本发明提供的环保型防污涂料是一款水性化涂料，以水为稀料，对环境友好；本发明提供的环保型防污涂料成膜性能良好，漆膜机械性能强，自抛光速率稳定，且具有优异的耐水浸泡性和防污性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210025424.8
申请日期:
2022-01-11
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C09D133/12 ; C09D5/16 ; C09D7/20
发明/设计人:
周峰，裴小维，杨武芳，吴杨，于波，于强亮
权利要求: 1.一种环保型防污涂料，以质量百分比计，包括以下制备原料：阴阳离子聚合物改性乳液25～50％，阴阳离子聚合物防污剂5～15％，抗藻剂5～10％，颜填料7～15％，水性助剂1～2％，成膜助剂0.5～1％，余量为水；以所述阴阳离子聚合物改性乳液的质量为100％计，所述阴阳离子聚合物改性乳液包括如下质量百分比的制备原料：阴离子型可聚合单体1～3％，阳离子型可聚合单体1～3％，三异丙基丙烯酸硅酯10～20％，丙烯酸酯类单体25～40％，丙烯酸0.5～1.5％，乳化剂1～2％，无机过氧化物引发剂0.3～0.6％，碳酸氢钠0.05～0.1％，pH调节剂0.3～0.5％，余量为水；所述阴阳离子聚合物防污剂的制备原料包括阴离子型可聚合单体、阳离子型可聚合单体、偶氮类引发剂和有机溶剂。2.根据权利要求1所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述阴离子型可聚合单体包括甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐和/或丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐；所述阳离子型可聚合单体包括2-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯化铵；所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种；所述乳化剂包括反应型乳化剂、阴离子乳化剂和非离子乳化剂中的至少一种；所述无机过氧化物引发剂包括过硫酸钾和/或过硫酸铵；所述pH调节剂包括三乙胺和/或质量浓度为25～28％的氨水。3.根据权利要求1或2所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述阴阳离子聚合物改性乳液的制备方法包括以下步骤：将阴离子型可聚合单体、阳离子型可聚合单体、三异丙基丙烯酸硅酯、丙烯酸酯类单体、丙烯酸、乳化剂和第一部分水混合，进行乳化，得到单体乳化液；将无机过氧化物引发剂溶于第二部分水，得到引发剂水溶液；将碳酸氢钠、剩余水、部分单体乳化液和部分引发剂水溶液混合，进行第一聚合反应，得到种子乳液；将剩余单体乳化液和剩余引发剂水溶液滴加至所述种子乳液中，进行第二聚合反应，加入pH调节剂，调节pH值在6～8范围内，得到阴阳离子聚合物改性乳液。4.根据权利要求3所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述第一聚合反应的温度为80～81℃；所述第一聚合反应的时间为50～100min。5.根据权利要求3所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述第二聚合反应的温度为87～89℃；所述第二聚合反应的时间为50～70min。6.根据权利要求1所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述阴阳离子聚合物防污剂的制备方法包括以下步骤：将阴离子型可聚合单体、阳离子型可聚合单体、偶氮类引发剂和有机溶剂混合，进行自由基共聚反应，得到阴阳离子聚合物防污剂。7.根据权利要求6所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述自由基共聚反应的温度为80～90℃。8.根据权利要求1所述的环保型防污涂料，其特征在于，所述抗藻剂包括吡啶硫酮锌、敌草隆和代森锌中的一种或几种；所述颜填料包括有机膨润土、氧化铁红、氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、石英粉和滑石粉中的一种或几种；所述水性助剂包括水性润湿分散剂、水性增稠剂、水性流平剂和水性消泡剂中的一种或几种；所述成膜助剂包括醇酯十二和/或乙二醇丁醚。9.权利要求1～8任一项所述环保型防污涂料的制备方法，包括以下步骤：将水、水性助剂、阴阳离子聚合物防污剂、抗藻剂和颜填料混合后研磨，得到研磨料液；将所述研磨料液与阴阳离子聚合物改性乳液、成膜助剂混合，得到环保型防污涂料。10.权利要求1～8任一项所述环保型防污涂料或权利要求9所述制备方法制备得到的环保型防污涂料作为海洋防污涂料的应用。