納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種不需要中間過渡層、可直接涂裝在基材和環(huán)氧底漆上的新型納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料，按重量份包括10～20份的甲組份、2～10份的乙組份和0.1～2份的丙組分，甲組份按重量份包括25.0～50.0份納米預(yù)分散漿料、0.5～5.0份硅油；乙組份按重量份包括3.0～50.0份交聯(lián)固化劑，1.0～10.0份硅烷偶聯(lián)劑；丙組份按重量份包括0.1～3.0份催化劑。該涂料強(qiáng)度高、附著力高、易于施工、重涂性好等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于各種船舶、海洋石油平臺(tái)、海洋結(jié)構(gòu)物與設(shè)施、海產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)具等。
【專利說明】納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防污涂料、水下涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低 表面能防污涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 海洋生物的污損問題一直限制著人們對(duì)海洋資源的開發(fā)利用，各種海生物的附著 會(huì)引起船舶航行阻力增大，燃料消耗量增加，海生物的代謝產(chǎn)物對(duì)船只造成腐蝕，會(huì)增加船 舶的維修費(fèi)用，降低船只的在航率，海生物還會(huì)堵塞海底各種管路、閥門和養(yǎng)殖網(wǎng)箱的網(wǎng) 眼，造成的經(jīng)濟(jì)損失難以估算。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋生物的防除，涂裝防污涂料是解決污損問題 唯一得到廣泛應(yīng)用的既經(jīng)濟(jì)又高效的重要途徑。然而，目前使用的許多防污涂料，其所含可 釋放的防污毒劑（如有機(jī)錫、氧化亞銅）會(huì)造成海水水體污染，引發(fā)生物變異，危及海洋食 物鏈，對(duì)海洋生態(tài)平衡以及人類健康具有潛在危害。因此，國際海事組織（頂〇)第21屆會(huì) 議決定，2008年1月1日之后將徹底禁止使用含有機(jī)錫的防污涂料。針對(duì)這種情況，開發(fā)無 錫、無毒的環(huán)保防污涂料成為防污涂料的發(fā)展方向。
[0003] 低表面能防污涂料又稱污損物脫落型防污涂料，依靠涂層具有低的表面能，不僅 能減少和阻止各種海生物的附著，而且對(duì)環(huán)境友好、無毒害，又能顯著降低水的粘性摩擦阻 力，是一種最有發(fā)展前景的船舶無毒防污減阻涂層材料，受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。據(jù)國際 涂料公司測(cè)算，采用低表面能防污涂料與采用傳統(tǒng)毒料釋放型防污涂料相比，船舶需要涂 裝的防污涂料體積可以減少80%，V0C有害揮發(fā)性氣體排放減少90%，毒料減少100%，船 舶燃油消耗和溫室氣體（等效的C0 2)排放減少4-9%。低表面能防污涂料的研發(fā)主要涉及 有機(jī)硅和含氟聚合物兩類。有機(jī)硅防污涂料經(jīng)歷了從有機(jī)硅橡膠到改性線型聚硅氧烷的研 發(fā)過程，大量的研究表明，盡管防污效果不佳，但是有機(jī)硅防污涂料顯示出比氟碳防污涂料 更好的污損生物脫除效果。國際知名涂料公司相繼投入重金開發(fā)以聚二甲基硅氧烷為基料 的低表面能防污涂料，至今只有少數(shù)廠商有產(chǎn)品推向市場(chǎng)。雖然低表面能防污涂料仍然處 于研究開發(fā)階段，但是低表面能防污涂料的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大，已呈現(xiàn)出逐步替代自拋光 防污涂料的趨勢(shì)，代表了防污涂料的發(fā)展方向。
[0004] 雖然已經(jīng)有一些低表面能防污涂料進(jìn)入市場(chǎng)，用于高速船舶防污。但實(shí)船應(yīng)用表 明，由于船舶停航時(shí)間較長，海生物還是能夠大量附著于船底，需定期清理，附著物一旦長 大將很難除去，因而使其應(yīng)用范圍受到一定的限制。此外，低表面能防污涂料還存在如下未 能很好解決的技術(shù)難題：
[0005] (1)現(xiàn)有的低表面能防污涂料與基材和船體常用的環(huán)氧底漆附著力差，不能直接 涂裝在環(huán)氧底漆上，需要特殊的中間過渡層，涂層體系復(fù)雜，對(duì)涂裝施工環(huán)境和條件要求苛 亥IJ，施工難度較大，增加了施工的復(fù)雜性及成本。
[0006] (2)對(duì)低速船舶和在航率低的船舶而言，其防污性不足，易于產(chǎn)生海生物附著污 損，需要定期清除附著生物。僅適用于部分高在航率和高速船舶。
[0007] (3)涂層強(qiáng)度低，易擦傷、劃傷或脫落，并且重涂性差，一旦破損，難以修復(fù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)國內(nèi)外對(duì)環(huán)境友好船舶防污減阻涂料的迫切需求、低表面能防污涂料存在的 強(qiáng)度低、附著力差、施工復(fù)雜困難等問題，本發(fā)明提供一種不需要中間過渡層、可直接涂裝 在基材和底漆上的新型納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料，該涂料強(qiáng)度高、附著 力高、易于施工、重涂性好等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于各種船舶、海洋石油平臺(tái)、海洋結(jié)構(gòu)物與設(shè) 施、海產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)具等，至今，國內(nèi)外尚未見相關(guān)技術(shù)專利報(bào)道。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料，所述涂料按 重量份包括10?20份的甲組份、2?10份的乙組份和0. 1?2份的丙組分；
[0010] 甲組份按重量份包括：
[0011] 納米預(yù)分散漿料 25. 0?50. 0份；
[0012] 娃油 0· 5 ?5. 0 份；
[0013] 乙組份按重量份包括：
[0014] 交聯(lián)固化劑 3.0?50. 0份；
[0015] 硅烷偶聯(lián)劑 1.0?10. 0份；
[0016] 丙組份按重量份包括：
[0017] 催化劑 0. 1?3. 0份；
[0018] 所述納米預(yù)分散漿料為納米粉體、氣相二氧化硅按如下重量份分散在聚硅氧烷樹 脂中：納米粉體的粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選粒徑范圍l〇-l〇〇nm，更優(yōu)選為10-50nm。
[0019] 納米粉體 0·0?3份；
[0020] 氣相二氧化硅 2?10份；
[0021] 聚硅氧烷樹脂 75. 0?90. 0份；
[0022] 本發(fā)明所述氣相二氧化硅是由氣相法生產(chǎn)的納米二氧化硅，粒徑一般為7?40納 米。
[0023] 優(yōu)選地，所述催化劑為辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、二月硅酸二丁基錫中的至少一 種。
[0024] 優(yōu)選地，所述納米粉體為多壁碳納米管、單壁碳納米管、納米二氧化硅、納米氧化 鈣、納米碳酸鈣、納米硫酸鋇、納米氧化鋅、納米二氧化鈦中的至少一種；
[0025] 所述的聚硅氧烷樹脂為α，ω -二羥基聚硅氧烷，α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷、 α，ω-二羥基聚甲基硅氧烷樹脂中的至少一種；
[0026] 所述交聯(lián)固化劑為正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、含烷氧基、氨基、酰胺基、肟 基或酮基的硅烷中的至少一種；
[0027] 所述娃燒偶聯(lián)劑為Υ _氛丙基二乙氧基娃燒（ΚΗ550)、γ - (2, 3_環(huán)氧丙基）丙基 三甲氧基硅烷（ΚΗ560)、Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ792)、γ-(甲基丙烯 酰氧）丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ570)中的至少一種。
[0028] 優(yōu)選地，所述硅油為不具有反應(yīng)活性的非活性硅油。本發(fā)明所述不具有反應(yīng)活性 的非活性硅油是指不含端、側(cè)反應(yīng)官能基的中聚或低聚硅氧烷。
[0029] 本發(fā)明非活性硅油優(yōu)選為甲基硅油、甲基苯基硅油或甲基含氫硅油。
[0030] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述甲組份按重量份還包括：
[0031] 助劑 0.5 ?5.0 份；
[0032] 填料 1. 0 ?25. 0 份；
[0033] 顏料 0· 0?5. 0份
[0034] 優(yōu)選地，所述助劑為分散劑、消泡劑、流平劑中至少一種；
[0035] 其中助劑可選用的品種分別為：
[0036] 分散劑：畢克公司BYK16UBYK163、德謙公司9250、903、931中的至少一種；
[0037] 消泡劑：畢克公司BYK066N、德謙6800、6600、5600中的至少一種；
[0038] 流平劑：畢克公司BYK358、迪高837、德謙837、433、435中至少一種；
[0039] 優(yōu)選地，所述填料為重鈣粉、滑石粉、硫酸鋇、氧化鋁、石膏粉、高嶺土、鈦白粉、鋅 白中至少一種。
[0040] 優(yōu)選地，所述顏料為鐵紅、鐵黃、鐵黑、鉻黃、炭黑、石墨、云鐵、鐵藍(lán)、氧化鉻綠、鈦 白、鋅白中至少一種。
[0041] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，
[0042] 所述甲組份按重量份還包括：
[0043] 溶劑 0· 0 ?30. 0 份；
[0044] 所述乙組份按重量份還包括：
[0045] 溶劑 0· 0 ?20. 0 份；
[0046] 所述丙組分按重量份還包括：
[0047] 溶劑 0· 4 ?10. 0 份；
[0048] 所述溶劑為酮類、醇類、芳香烴、酯類中至少一種。優(yōu)選為戊二酮、丙酮、丁酮、無水 乙醇、甲苯、二甲苯中的至少一種。
[0049] 本發(fā)明還提供上述納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料的制備方法，將所 述甲、乙、丙三組份按所述重量份混合均勻，經(jīng)交聯(lián)固化后獲得。
[0050] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述甲組份的混合方法為：將甲組份的各組成物加入到分 散機(jī)中，以2000?4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速攪拌分散30?60min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì) 度小于40 μ m后待用。
[0051] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的納米預(yù)分散漿料按照下述方法制得：先將聚硅氧烷 樹脂和氣相二氧化娃加入分散機(jī)中，在4000?5000rpm下高速分散30?60min，然后加入 納米粉體繼續(xù)高速分散15?30min。
[0052] 采用上述技術(shù)方案制成的海洋防污涂料，可采用刷涂、噴涂或滾涂等方法施工，使 用前攪勻，可根據(jù)用途和環(huán)境用溶劑調(diào)節(jié)粘度。
[0053] 本發(fā)明的方法是一種合成方便、實(shí)用的方法，所涉及的基本原材料可以非常方便 的在市場(chǎng)上購得。
[0054] 本發(fā)明的海洋防污涂料應(yīng)用于船舶、海洋結(jié)構(gòu)物的防污保護(hù)，具有涂層表面能低， 海生物不易于附著，即使附著也容易自行脫落或容易被清除的特點(diǎn)。
[0055] 本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在：
[0056] 1.本發(fā)明先通過高剪切力高速分散制備納米預(yù)分散漿料，其有益貢獻(xiàn)突出表現(xiàn)在 可以徹底解聚二次團(tuán)聚的納米粉體和氣相二氧化硅，獲得一次粒徑充分均勻分散在聚硅氧 烷樹脂中的納米預(yù)分散漿料。
[0057] 2.本發(fā)明的防污涂料中含有的硅烷偶聯(lián)劑，為本發(fā)明涂料提供了與底材優(yōu)良的結(jié) 合力，使得本發(fā)明涂料可以直接涂裝在船舶工業(yè)涂料常用的環(huán)氧底漆、環(huán)氧中間漆上，減少 涂裝道次，降低配套涂裝的施工難度；節(jié)約船舶的塢修工期。
[0058] 3.本發(fā)明的防污涂料中含有一定量無反應(yīng)活性的小分子硅油，在涂料固化后的服 役過程中，由于界面張力的作用，其會(huì)逐漸遷移釋放到涂層與海水的作用界面，形成一層柔 軟粘滑不穩(wěn)定的硅油膜，一方面減少海生物在船體表面的附著，另一方面可以大大削弱附 著海生物與船體涂層的結(jié)合力，使得附著海生物易于在海水的沖刷作用下自行脫落，具有 優(yōu)良的防污減阻性能。
[0059] 4.本發(fā)明的防污涂料表面光滑，具有減少船舶航行阻力、降低船舶燃油消耗和溫 室氣體排放的效果。
[0060] 5.本發(fā)明的防污涂料含有一定量的納米粉體，使得涂層不僅具有優(yōu)良的防污減阻 性能，而且具有優(yōu)良的力學(xué)性能和較高的硬度，保證涂層具有較高的抗磨和抗擦傷能力。

【具體實(shí)施方式】
[0061] 下面列舉實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制， 在符合本發(fā)明前后宗旨的范圍內(nèi)可作各種變化，這些都包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0062] 本發(fā)明選用的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷購自山東大易化工有限公司， DY-107硅橡膠，粘度（25°C ) :2500?lOOOOOOmPa · s，可根據(jù)需要選用不同粘度的α， ω -二羥基聚二甲基硅氧烷，本發(fā)明實(shí)施例中所使用的主要是粘度分別為2800mPa · s和 lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷，但實(shí)施本發(fā)明并所選用的聚硅氧烷樹脂， 不限于廠家及其具體性能參數(shù)。
[0063] 實(shí)施例1
[0064] 按比例先將80份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和8份氣 相二氧化硅加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份多壁碳納 米管繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0065]甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0066] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0067] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0068] 甲組份組成：
[0069] 納米預(yù)分散漿料 40.0份 甲基硅油 5.0份 鈦內(nèi)粉 3.0份 硫酸鋇 15.0份
[0070] 分散劑（德謙9250) 0.5份 消泡劑（德16800) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0071] 乙組份組成：
[0072] 正硅酸乙酯 5.0份
[0073] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0074] 無水乙醇 11.0份
[0075] 丙組份組成：
[0076] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0077] 戊二酮 7. 0 份
[0078] 實(shí)施例2
[0079] 按比例先將75份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和8份氣 相二氧化硅加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份單壁碳納 米管繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0080] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以5000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0081] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0082] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0083] 甲組份組成：
[0084] 納米預(yù)分散漿鈄 45.0份 甲基硅油 5.0份 硫酸鋇 18.0份 分散劑（BYK163) 0.5份 消泡劑（BYK066X) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0085] 乙組份組成：
[0086] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0087] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0088] 無水乙醇 11.0份
[0089] 丙組份組成：
[0090] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0091] 丙酮 7.0份
[0092] 實(shí)施例3
[0093] 按比例先將50份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷、40份粘 度2800mPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷（購自山東大易化工有限公司）和6份 氣相二氧化娃加入分散機(jī)的分散罐中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份納米氧 化鋅繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散漿料；
[0094]甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以3500轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0095] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0096] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī) 硅低表面能防污涂層。
[0097] 甲組份組成：
[0098] 納米預(yù)分散漿料 35. 0份 甲-il硅油 4.0份 炭黑 3. 0份 重鈣粉 15.0份 分散劑（德? 9250) 0.5份 消泡劑（德嫌6800) 0,5份 -φ苯 10.0份
[0099] 乙組份組成：
[0100] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0101] 硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560 3.0份
[0102] 二甲苯 11.0 份
[0103] 丙組份組成：
[0104] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0105] 戊二酮 7.0 份
[0106] 實(shí)施例4
[0107] 按比例先將85份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和8份氣 相二氧化硅加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份納米氧化 鈦繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0108] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0109] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0110] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0111] 甲組份組成：
[0112] Mf隸〇Λ n /八 請(qǐng)術(shù)髓背歡麗科 30. 0份 ψ-mm 3. 〇 # 軟白》 :i 〇份 硫酸鎮(zhèn) 15.0份 分散劑（德# 9250) 0.5份 ffj泡劑（德謙6800) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0113] 乙組份組成：
[0114] 正硅酸乙酯 5.0份
[0115] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0116] 無水乙醇 11.0份
[0117] 丙組份組成：
[0118] 二月桂酸二丁基錫 3.0份
[0119] 戊二酮 7.0 份
[0120] 實(shí)施例5
[0121] 按比例先將80份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和7份氣 相二氧化硅加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入3份納米氧化 鐵繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0122] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以5000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0123] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0124] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0125] 甲組份組成：
[0126] 納米預(yù)分散漿料 40.0份
[0127] 甲叢硅油 4.0份 鐵紅 3. 0份 硫酸鋇 15.0份 分散劑（BYK161) 0.5份 消泡劑（BYK066N) 0.5份 -Φ苯 m. ◎份
[0128] 乙組份組成：
[0129] 正硅酸乙酯 5.0份
[0130] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0131] 無水乙醇 11.0份
[0132] 丙組份組成：
[0133] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0134] 戊二酮 7.0 份
[0135] 實(shí)施例6
[0136] 按比例先將40份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷、40份粘 度2800mPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和6份氣相二氧化硅加入分散機(jī)的分散 罐中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份納米碳酸興繼續(xù)高速分散15min，制得納 米預(yù)分散漿料；
[0137] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以3500轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0138] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0139] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī) 硅低表面能防污涂層。
[0140] 甲組份組成：
[0141] 納米預(yù)分散漿料 K). 0份 Φ ΑΙ硅油 5.0份 炭W 3.()份 虛鈣粉 15.0份 分散劑（德廉9250) 0.5份 消泡劑（德*5600) 0.5份 二甲苯 10. 0份
[0142] 乙組份組成：
[0143] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0144] 硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560 3. 0份
[0145] 無水乙醇 11.0份
[0146] 丙組份組成：
[0147] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0148] 戊二酮 7.0 份
[0149] 實(shí)施例7
[0150] 按比例先將85份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和8份氣 相二氧化硅加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份納米氧化 錯(cuò)繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0151] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0152] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0153] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0154] 甲組份組成：
[0155] 納米預(yù)分散漿料 視0份 Φ鎮(zhèn)辟:油 5.0份 鈦白粉 3.0份 硫酸鋇 15.0份 分散劑（德謙9250) 0.5份 消泡劑（德謙6800) 0.5份 -甲苯 10. 0份
[0156] 乙組份組成：
[0157] 正硅酸乙酯 5.0份
[0158] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0159] 二甲苯 11.0 份
[0160] 丙組份組成：
[0161] 二月桂酸二丁基錫 3.0份
[0162] 戊二酮 7.0 份
[0163] 實(shí)施例8
[0164] 按比例先將90份粘度lOOOOmPa *s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和10份氣 相二氧化娃加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0165] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以5000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0166] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0167] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0168] 甲組份組成：
[0169] 納米預(yù)分散漿料 25.0份 Φ+Μ硅油 2.0份 鐵紅 ：i 0份 硫酸鋇 15.0份 分散劑（+BYK16丨） 0.5份 消泡劑（.BYK066X) 0.5 份 一 φ苯 10. 0份
[0170] 乙組份組成：
[0171] 正硅酸乙酯 5.0份
[0172] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0173] 二甲苯 11.0 份
[0174] 丙組份組成：
[0175] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0176] 戊二酮 7.0 份
[0177] 實(shí)施例9
[0178] 按比例先將30份粘度lOOOOmPa *s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷、40份粘度 2800mPa · s的α，ω -二輕基聚二甲基娃氧燒和6份氣相二氧化娃加入分散機(jī)的分散罐 中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份金紅石型納米氧化鈦繼續(xù)高速分散15min， 制得納米預(yù)分散漿料；
[0179] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以3500轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0180] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0181] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī) 硅低表面能防污涂層。
[0182] 甲組份組成：
[0183] 納米預(yù)分散漿料 40. 0份 甲基娃油 5.0份 炭黑 3. 0份 重鈣粉 1.5. 0份 分散劑（德* 9250) 0.5份 ffj泡劑（德繼6800) 0,5份 二甲苯 〖0,0份
[0184] 乙組份組成：
[0185] 正硅酸乙酯 5.0份
[0186] 硅烷偶聯(lián)劑KH560 3. 0份
[0187] 二甲苯 11.0 份
[0188] 丙組份組成：
[0189] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0190] 戊二酮 7.0 份
[0191] 實(shí)施例10
[0192] 按比例先將80份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和8份氣 相二氧化硅加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，然后加入2份銳鈦型納 米氧化鈦繼續(xù)高速分散15min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0193] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0194] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0195] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0196] 甲組份組成：
[0197] 納米預(yù)分散漿料 40. 0份 甲坫硅油 5.0份 tt白粉 3.0份
[0198] 硫酸鋇 15. 0份 分散劑（德謙9250) 0.5份 消泡劑（德*6800) 0.5份 ：......:φ苯 10,0 份
[0199] 乙組份組成：
[0200] 正硅酸乙酯 5.0份
[0201] 硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ792 3. 0份
[0202] 二甲苯 11.0 份
[0203] 丙組份組成：
[0204] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0205] 戊二酮 7. 0 份
[0206] 實(shí)施例11
[0207] 按比例先將80份粘度lOOOOmPa *s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和10份氣 相二氧化娃加入分散機(jī)的分散罐中，在4000rpm下高速分散30min，制得納米預(yù)分散楽料；
[0208] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以5000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0209] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0210] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0211] 甲組份組成：
[0212] 納米預(yù)分散漿料 40. 0份 甲基硅油 5. 0份 鐵紅 3.0份 硫酸鋇 15.0份 分散劑（BYK 16:3+) 0. 5 份 消泡劑（+.BYK066X) 0.5 份 -Φ苯 丨0.0份
[0213] 乙組份組成：
[0214] 正娃酸乙酯 5. 0份
[0215] 硅烷偶聯(lián)劑KH792 3. 0份
[0216] 二甲苯 11.0 份
[0217] 丙組份組成：
[0218] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0219] 戊二酮 7.0 份
[0220] 實(shí)施例12
[0221] 按比例先將45份粘度lOOOOmPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷、40份粘 度2800mPa · s的α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷和6份氣相二氧化硅加入分散機(jī)的分散 罐中，在3500rpm下高速分散30min，然后加入4份多壁碳納米管繼續(xù)高速分散15min，制得 納米預(yù)分散楽料；
[0222] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以3500轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0223] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0224] 使用前按照甲：乙：丙=16:3:0. 5的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī) 硅低表面能防污涂層。
[0225] 甲組份組成：
[0226] 納米預(yù)分?jǐn){料 10.0份 Φ坫硅油 5.0份 炭m 3.()份 .?鈣粉 15.0份 分散劑（德謙9250) 0.5份 消泡劑（德謙6800 +) 0.5份 -甲苯 10. 0份
[0227] 乙組份組成：
[0228] 正硅酸乙酯 5.0份
[0229] 硅烷偶聯(lián)劑KH560 3. 0份
[0230] 二甲苯 11.0 份
[0231] 丙組份組成：
[0232] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0233] 戊二酮 7. 0 份
[0234] 對(duì)比例1 (純有機(jī)硅涂層）
[0235] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 攪拌分散30min，罐裝待用。
[0236] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0237] 使用前按照甲：乙：丙=20:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0238] 甲組份組成：
[0239] α，ω -二羥基聚二甲基硅氧烷（粘度：lOOOOmPa · s) 40. 0份
[0240] 二甲苯 10.0 份
[0241] 乙組份組成：
[0242] 正硅酸乙酯 3.0份
[0243] 二甲苯 7.0 份
[0244] 丙組份組成：
[0245] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0246] 戊二酮 7. 0 份
[0247] 對(duì)比例2 (普通粉體有機(jī)硅涂層）
[0248] 甲組份按比例依次將各組成物加入到分散機(jī)的分散罐中，以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度 高速攪拌分散30min，然后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后罐裝待用。
[0249] 乙組份和丙組份分別按照配比混合均勻后罐裝待用。
[0250] 使用前按照甲：乙：丙=18:4:1的比例混合攪拌均勻，經(jīng)涂裝、固化后獲得有機(jī)硅 低表面能防污涂層。
[0251] 甲組份組成：
[0252] α, ω-·^:羚坫聚^中坫砧氣烷(粘度：丨()〇〇〇 mPa.s) 40.0# 鈦閂粉 3.0份 硫酸鋇 15.0# 分散劑（.BYK163) 0,5# 消泡劑（BYK066X) 0.5份 二甲苯 10.0份
[0253] 乙組份組成：
[0254] 正硅酸乙酯 3.0份
[0255] 無水乙醇 7.0份
[0256] 丙組份組成：
[0257] 二月桂酸二丁基錫 3. 0份
[0258] 戊二酮 7.0 份
[0259] 涂料性能測(cè)定方法和結(jié)果
[0260] 對(duì)涂層樣板的表面水接觸角、二碘甲烷接觸角、表面自由能、彈性模量、邵氏硬度 及防污性能進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法如下所示，測(cè)定結(jié)果如表1所示。
[0261] 1.接觸角
[0262] 采用上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JC2000型接觸角測(cè)定儀測(cè)試涂層表 面的接觸角。將2 μ 1去離子水或二碘甲烷接滴于涂層表面10秒后進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)涂層樣 板取互相距離5mm的3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行拍照，然后采用量角法分別測(cè)量左右接觸角，共6次讀數(shù)， 取平均值作為測(cè)定值。
[0263] 2.表面能估算
[0264] 分別測(cè)量涂膜的水接觸角和二碘甲烷接觸角，求出平均值之后代入下式計(jì)算表面 能：

【權(quán)利要求】
1. 納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料，其特征在于，所述涂料按重量份包括 10?20份的甲組份、2?10份的乙組份和0. 1?2份的丙組分； 甲組份按重量份包括： 納米預(yù)分散漿料 25. 0?50. 0份； 娃油 0· 5?5. 0份； 乙組份按重量份包括： 交聯(lián)固化劑 3. 0?50. 0份； 硅烷偶聯(lián)劑 1. 0?10. 0份； 丙組份按重量份包括： 催化劑 0. 1?3. 0份； 所述納米預(yù)分散漿料為納米粉體、氣相二氧化硅按如下重量份分散在聚硅氧烷樹脂 中： 納米粉體 0. 0?3份； 氣相二氧化娃 2?10份； 聚硅氧烷樹脂 75.0?90.0份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述催化劑為辛酸亞錫、二醋酸二丁基 錫、二月硅酸二丁基錫中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂料，其特征在于： 所述納米粉體為多壁碳納米管、單壁碳納米管、納米二氧化硅、納米氧化鈣、納米碳酸 鈣、納米硫酸鋇、納米氧化鋅、納米二氧化鈦中的至少一種； 所述的聚硅氧烷樹脂為α，ω-二羥基聚硅氧烷，α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、α， ω_二羥基聚甲基硅氧烷樹脂中的至少一種； 所述交聯(lián)固化劑為正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、含烷氧基、氨基、酰胺基、肟基或 酮基的硅烷中的至少一種； 所述娃燒偶聯(lián)劑為Υ _氨丙基二乙氧基娃燒、Υ _(2, 3-環(huán)氧丙基）丙基二甲氧基娃燒、 Ν- ( β -氨乙基）-Υ -氨丙基三甲氧基硅烷、Υ -(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至 少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述硅油為非活性硅油。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂料，其特征在于，所述非活性硅油為甲基硅油、甲基苯基硅 油或甲基含氫硅油。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述甲組份按重量份還包括： 助劑 0. 5?5. 0份； 填料 1. 0?25. 0份； 顏料 0. 0?5. 0份； 所述助劑為分散劑、消泡劑、流平劑中至少一種； 所述填料為重鈣粉、滑石粉、硫酸鋇、氧化鋁、石膏粉、高嶺土、鈦白粉、鋅白中至少一 種； 所述顏料為鐵紅、鐵黃、鐵黑、鉻黃、炭黑、石墨、云鐵、鐵藍(lán)、氧化鉻綠、鈦白、鋅白中至 少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或6所述的涂料，其特征在于， 所述甲組份按重量份還包括： 溶劑 0. 0?30. 0份； 所述乙組份按重量份還包括： 溶劑 0. 0?20. 0份； 所述丙組分按重量份還包括： 溶劑 0· 4?10. 0份； 所述溶劑為酮類、醇類、芳香烴、酯類中至少一種。
8. 權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的納米增強(qiáng)無過渡層有機(jī)硅低表面能防污涂料的制備 方法，其特征在于，將所述甲、乙、丙三組份按所述重量份混合均勻，經(jīng)交聯(lián)固化后獲得。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述甲組份的混合方法為：將甲組份 的各組成物加入到分散機(jī)中，以2000?4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速攪拌分散30?60min，然 后經(jīng)砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度小于40 μ m后待用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述的納米預(yù)分散漿料按照下 述方法制得：先將聚硅氧烷樹脂和氣相二氧化硅加入分散機(jī)中，在4000?5000rpm下高速 分散30?60min，然后加入納米粉體繼續(xù)高速分散15?30min。
【文檔編號(hào)】C09D183/06GK104231919SQ201410550961
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】張占平, 齊育紅, 巴淼, 陳天宇, 劉福杰 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)