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對環(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。公開號cn101550305a的中國專利公開了一種長效自拋光防污漆，主要功效成分為丙烯酸銅樹脂和復(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法像船只那樣移動，因此海洋生物污染更加容易和嚴(yán)重，目前還沒有專門用于核電站冷卻海水循環(huán)管道的長效防污涂料，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，特別適用于核電站冷卻海水循環(huán)管道的長期效防污。

防污涂料使用過程中長期浸泡于海水，又需要達(dá)到5年期長效防污，因此如何有效控制毒素長時(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：液體松香樹脂、氧化亞銅、分散助劑、鐵紅、氯化橡膠樹脂液、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。

松香樹脂是重要的緩慢水溶性樹脂原料，氧化亞銅是毒性因子，配方中的松香樹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脂的相互作用外，還有整個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脂與氯化橡膠樹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，能夠保證樹脂的均勻水解帶動氧化亞銅的緩慢釋放，在服役期間不會過快或過慢地溶解于海水中，達(dá)到長效防污作用。納米級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，對于樹脂的溶解速度能夠起到更好的調(diào)節(jié)作用，有效延長防污年限至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，是先將液體松香樹脂、氯化橡膠樹脂液、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)明通過特別設(shè)計(jì)的毒料承載配方，使其能夠在長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，防效期可長達(dá)5年，服役期間不需要對漆膜進(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。

附圖說明

圖1為實(shí)施例2三種防污涂料海水靜置浸泡性能測試結(jié)果。

圖2為實(shí)施例2動態(tài)模擬性能測試結(jié)果，圖中4451為對照涂料。

圖3是實(shí)施例2動態(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)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1防污漆制備

表1長期效防污涂料配料

請補(bǔ)充一下兩個測試涂料的配方。

制備方法：

由二甲苯和改性松香基聚氧乙烯液組成溶劑。先將液體松香樹脂、氯化橡膠樹脂液、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；過濾包裝。

實(shí)施例2產(chǎn)品性能測試

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

防污性能動態(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；自來水浸泡是用40℃自來水浸泡4個月涂膜。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)。

性能檢測結(jié)果：

1、海水靜置浸泡性能測試

某海域浸泡62個月，結(jié)果參見圖1，最左側(cè)為常規(guī)對照產(chǎn)品，可見海洋生物附著非常嚴(yán)重，已經(jīng)無法看到鋼板本身了。編號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、動態(tài)模擬性能測試：

動態(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。每個周期＝200h動態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)+1個月時(shí)間海水浸泡。共進(jìn)行10個周期。

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

動態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)涂膜消耗速度曲線參見圖3，編號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，說明其在服役過程中持續(xù)發(fā)揮防污作用。

3、40℃自來水浸泡性能測試

編號5542和5543的涂膜在40℃自來水浸泡4個月涂膜無開裂現(xiàn)象，對照產(chǎn)品出現(xiàn)較為嚴(yán)重的開裂。

4、配套中的環(huán)氧底漆(編號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4200h模擬實(shí)驗(yàn)來驗(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，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(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)。