本發(fā)明涉及涂料化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種防污涂料及其在核電站冷卻海水循環(huán)管道防污中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

海洋生物對(duì)于海洋構(gòu)筑物的主要危害是加速鋼材腐蝕，其自身重力負(fù)擔(dān)也使船航運(yùn)速度下降進(jìn)而造成染料的浪費(fèi)、二氧化碳排放過(guò)剩等。防污涂料能夠有效延緩海洋生物附著，有機(jī)錫(tbt)具有廣譜殺菌效果，但有機(jī)錫自拋光防污涂料體系會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生副作用已經(jīng)禁止使用。

目前不含有機(jī)錫的自拋光防污涂料主要有三種：以丙烯酸銅聚合物、丙烯酸鋅聚合物、丙烯酸硅烷酯聚合物為基料的防污涂料，防污期一般在2年左右。公開(kāi)號(hào)cn101550305a的中國(guó)專利公開(kāi)了一種長(zhǎng)效自拋光防污漆，主要功效成分為丙烯酸銅樹(shù)脂和復(fù)合有機(jī)防污劑，適用于船底部位作為防污漆使用，能在3～5年內(nèi)有效防止海生物對(duì)船底的污損。

核電站冷卻海水循環(huán)管道常年浸泡在海水中且無(wú)法像船只那樣移動(dòng)，因此海洋生物污染更加容易和嚴(yán)重，目前還沒(méi)有專門(mén)用于核電站冷卻海水循環(huán)管道的長(zhǎng)效防污涂料，因此提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種防污涂料，防污年限長(zhǎng)，特別適用于核電站冷卻海水循環(huán)管道的長(zhǎng)期效防污。

防污涂料使用過(guò)程中長(zhǎng)期浸泡于海水，又需要達(dá)到5年期長(zhǎng)效防污，因此如何有效控制毒素長(zhǎng)時(shí)間且均勻的釋放，以及控制防污漆涂層的減薄速率是重中之重，在涂料配方設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮各組分互相配合后能夠達(dá)到上述效果。

本發(fā)明提供的防污涂料，由以下成分組成：液體松香樹(shù)脂、氧化亞銅、分散助劑、鐵紅、氯化橡膠樹(shù)脂液、鈦白粉、消泡劑、納米碳酸鈣、防塵助劑和溶劑，所述溶劑含二甲苯。

松香樹(shù)脂是重要的緩慢水溶性樹(shù)脂原料，氧化亞銅是毒性因子，配方中的松香樹(shù)脂的溶解速率是本防污涂料的防污年限的保證和關(guān)鍵，影響溶解速度的因素除了溶劑本身與松香樹(shù)脂的相互作用外，還有整個(gè)涂料體系各成分之間的相互作用，以及與海水中化學(xué)成分的作用。上述配方中選用液體松香樹(shù)脂與氯化橡膠樹(shù)脂作為氧化亞銅的主要載體，同時(shí)輔以納米碳酸鈣以及含有二甲苯的溶劑，能夠保證樹(shù)脂的均勻水解帶動(dòng)氧化亞銅的緩慢釋放，在服役期間不會(huì)過(guò)快或過(guò)慢地溶解于海水中，達(dá)到長(zhǎng)效防污作用。納米級(jí)碳酸鈣主要是能適當(dāng)降低涂料表面自由能，使涂層表面光滑的作用。

作為其中一個(gè)優(yōu)選方案，上述防污涂料中，各成分用量按重量份數(shù)計(jì)為：

作為其中一個(gè)優(yōu)選方案，上述防污涂料中，所述溶劑由二甲苯和改性松香基聚氧乙烯液組成。改性松香基聚氧乙烯液是有松香和聚氧乙烯反應(yīng)制成的松香聚氧乙烯衍生物非離子表面活性劑，用在本發(fā)明配方中，對(duì)于樹(shù)脂的溶解速度能夠起到更好的調(diào)節(jié)作用，有效延長(zhǎng)防污年限至5年。

更優(yōu)選地，上述防污涂料中，改性松香基聚氧乙烯液占防污涂料總質(zhì)量的2～3份。

本發(fā)明還提供了以上任一所述的防污涂料的制備方法，是先將液體松香樹(shù)脂、氯化橡膠樹(shù)脂液、鐵紅、納米碳酸鈣、氧化亞銅、鈦白粉和部分溶劑混合，分散均勻后置于研磨機(jī)中研磨至細(xì)度40μm以下成為前練漿；前練漿置于干凈的攪拌釜中，在攪拌情況下依次加入分散助劑、消泡劑、防塵助劑和剩余溶劑，混合均勻并攪拌至細(xì)度40μm以下；過(guò)濾包裝。

本發(fā)明還提供了以上任一所述的防污涂料在核電站冷卻海水循環(huán)管道防污中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明通過(guò)特別設(shè)計(jì)的毒料承載配方，使其能夠在長(zhǎng)效服役期間緩慢均勻地溶解于海水中并將承載的毒料釋放出來(lái)，防效期可長(zhǎng)達(dá)5年，服役期間不需要對(duì)漆膜進(jìn)行檢查和修復(fù)，特別適用于海水循環(huán)管道或低航速的船舶。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例2三種防污涂料海水靜置浸泡性能測(cè)試結(jié)果。

圖2為實(shí)施例2動(dòng)態(tài)模擬性能測(cè)試結(jié)果，圖中4451為對(duì)照涂料。

圖3是實(shí)施例2動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)涂膜消耗速度曲線。

圖4是實(shí)施例2防污漆涂層配套4200h海水浸泡試驗(yàn)結(jié)果和4200h陰極剝離試驗(yàn)結(jié)果。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1防污漆制備

表1長(zhǎng)期效防污涂料配料

請(qǐng)補(bǔ)充一下兩個(gè)測(cè)試涂料的配方。

制備方法：

由二甲苯和改性松香基聚氧乙烯液組成溶劑。先將液體松香樹(shù)脂、氯化橡膠樹(shù)脂液、鐵紅、納米碳酸鈣、氧化亞銅、鈦白粉和部分溶劑混合，分散均勻后置于研磨機(jī)中研磨至細(xì)度40μm以下成為前練漿；前練漿置于干凈的攪拌釜中，在攪拌情況下依次加入分散助劑、消泡劑、防塵助劑和剩余溶劑，混合均勻并攪拌至細(xì)度40μm以下；過(guò)濾包裝。

實(shí)施例2產(chǎn)品性能測(cè)試

對(duì)實(shí)施例1兩種配方的防污涂料進(jìn)行性能檢測(cè)，同時(shí)以某市售常用無(wú)錫自拋光防污漆作為對(duì)照。

防污性能動(dòng)態(tài)模擬參照gb/t7789-2007；海水中涂層耐陰極剝離試驗(yàn)參照gb/t7790-2008；防污漆涂層淺海浸泡性參照gb/t5370-2007；自來(lái)水浸泡是用40℃自來(lái)水浸泡4個(gè)月涂膜。防污涂料4200h的海水浸泡與4200h海水浸泡后的陰極剝離實(shí)驗(yàn)是執(zhí)行挪威norsokm501相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

性能檢測(cè)結(jié)果：

1、海水靜置浸泡性能測(cè)試

某海域浸泡62個(gè)月，結(jié)果參見(jiàn)圖1，最左側(cè)為常規(guī)對(duì)照產(chǎn)品，可見(jiàn)海洋生物附著非常嚴(yán)重，已經(jīng)無(wú)法看到鋼板本身了。編號(hào)5542和5543的鋼板涂刷本發(fā)明防污漆，浸泡后只有非常少量的小體積海洋生物附著，漆膜表面仍然較為光滑完整。

2、動(dòng)態(tài)模擬性能測(cè)試：

動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)是模擬防污漆在服役期間涂層減薄的厚度，與時(shí)間關(guān)聯(lián)形成相對(duì)速率。是考察防污性能的重要指標(biāo)。

試驗(yàn)中圓周速度：3～10節(jié)(1.54m/s～5.14m/s)模擬循環(huán)水管道流速。每個(gè)周期＝200h動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)+1個(gè)月時(shí)間海水浸泡。共進(jìn)行10個(gè)周期。

結(jié)果參見(jiàn)圖2，對(duì)照產(chǎn)品涂膜已經(jīng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的起泡開(kāi)裂現(xiàn)象，而編號(hào)5542和5543涂膜仍然光滑平整。

動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)涂膜消耗速度曲線參見(jiàn)圖3，編號(hào)5542和5543的涂膜損耗速度和服役時(shí)間一直呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，說(shuō)明其在服役過(guò)程中持續(xù)發(fā)揮防污作用。

3、40℃自來(lái)水浸泡性能測(cè)試

編號(hào)5542和5543的涂膜在40℃自來(lái)水浸泡4個(gè)月涂膜無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象，對(duì)照產(chǎn)品出現(xiàn)較為嚴(yán)重的開(kāi)裂。

4、配套中的環(huán)氧底漆(編號(hào)5542)4200h的海水浸泡與4200h海水浸泡后的陰極剝離實(shí)驗(yàn)是執(zhí)行挪威norsokm501相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)4200h模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證涂層配套在自然狀態(tài)的惡劣海工條件下的20年壽命周期。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)證明其環(huán)氧底漆涂層配套完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)m501技術(shù)要求。

以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。