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海洋防腐防污涂料作為功能性材料，除了對(duì)海水環(huán)境有優(yōu)良的耐 腐蝕性能外，還具有防止海洋生物及菌類附著生長(zhǎng)的功能。以自拋光/ 低表面能樹脂為主要成膜材料，同時(shí)配以高效防污劑、功能助劑、高 性能材料等制備出一種高效的防腐防污涂層。產(chǎn)品特點(diǎn)：利用阻斷微 生物細(xì)胞間通訊的原理防止海洋生物的聚集、自拋光/低表面能樹脂為 主要成膜材料、優(yōu)異的耐海水腐蝕性，優(yōu)良的耐海洋生物污損性能， 良好的施工性能、可噴涂，可刷涂，可使用時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)底材有良好 的附著力，不輕易從底材剝落，高固含，減少VOCs排放；適用于海洋環(huán)境中的多種基材，適用性廣泛。 應(yīng)用范圍：海洋鋼結(jié)構(gòu)的防腐防污，包括船舶、集裝箱、海上橋梁和碼頭鋼鐵設(shè)施、輸油管線、海上平臺(tái) 等大型設(shè)施。 64 潤(rùn) 滑 油 脂 作 為 最 重 要 的 先 進(jìn) 石 化 材 料 被 列 為 “中國(guó)制造2025”發(fā)展重點(diǎn)新型材料技術(shù)線路，特 別是開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特種潤(rùn)滑油脂將代表 著我國(guó)潤(rùn)滑油脂研發(fā)技術(shù)邁入一個(gè)新的層次。目前 國(guó)內(nèi)眾多大型企業(yè)正逐漸使用工業(yè)機(jī)器人代替人手 操作，越來越多的企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人，這為工業(yè) 機(jī)器人潤(rùn)滑脂的開發(fā)提供了非常有利的市場(chǎng)保證。

本發(fā)明公開了一種海洋防污涂料用有機(jī)硅季銨鹽改性聚氨酯樹脂的制備方法，該方法首先由1,3-雙[3-(1-甲氧基-2-羥基丙氧基)丙基]-四甲基二硅氧烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、去離子水和十二烷基二甲基叔胺制備雙羥基封端有機(jī)硅季銨鹽，然后將制備的雙羥基封端有機(jī)硅季銨鹽、聚醚多元醇與二異氰酸酯在溶劑中混合并加入固化劑制備海洋防污涂料用有機(jī)硅季銨鹽改性聚氨酯樹脂；本發(fā)明制備的有機(jī)硅季銨鹽改性聚氨酯樹脂結(jié)合了低表面能與毒殺的雙重效果，用作海洋防污涂料成膜物質(zhì)，不僅可以抑制海洋生物的吸附，還能通過季銨鹽殺死吸附在船體表面的細(xì)菌。

動(dòng)態(tài)表面海洋防污材料由華南理工大學(xué)海洋工程材料團(tuán)隊(duì)研發(fā)，主要用于海軍裝備、船舶、海洋能源裝備等的生物污損防治。該材料具有獨(dú)特的主鏈降解性，在海水中形成不斷變化的動(dòng)態(tài)表面，避免污損生物的附著。涂層在靜態(tài)條件下仍可不斷穩(wěn)定拋光，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境友好防污劑的控制釋放，可靜態(tài)、長(zhǎng)效防污。此外，該材料在海水中可降解為無毒小分子，避免海洋微塑料的產(chǎn)生，對(duì)海洋環(huán)境友好。該成果打破了歐美日在該領(lǐng)域的長(zhǎng)期技術(shù)壟斷。 已應(yīng)用于軍/民用船舶（數(shù)百艘）、南海島礁用波浪發(fā)電平臺(tái)、水下探測(cè)器等海洋工程裝備，并在核電站試用，防污效果優(yōu)異。

無標(biāo)題文檔本發(fā)明涉及一種可剝離防污染保護(hù)涂料，其主要成分是丁醛改性聚乙烯醇和聚乙烯－醋酸乙烯兩種高分子材料，輔以去污劑、滑劑、顏料、表面活性劑、填料、溶劑等以一定比例混合而成。本涂料可用多種方法涂布于多種基材表面，其涂膜相當(dāng)牢固附著在表面，因有防水、抗弱酸、弱堿及防核素穿透能力，又易完整剝除而使基材得以保護(hù)。

本發(fā)明公開的有機(jī)硅型海洋防污涂料基料，它的結(jié)構(gòu)如式（1），式中為含有殺菌劑側(cè)鏈的有機(jī)硅聚氨酯化合物，R為CH2CH3。制備步驟包括：1）氯丙基甲基二甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷反應(yīng)得到含氯丙基聚硅氧烷；2）將含氯丙基聚硅氧烷、叔胺和含羥基叔胺回流反應(yīng)，生成含有季銨鹽與羥基的聚硅氧烷；3）將異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫和含有季銨鹽與羥基與溶劑混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷進(jìn)行擴(kuò)鏈，得到含有交聯(lián)基團(tuán)-Si(OCH2CH3)的預(yù)聚體，預(yù)聚體在空氣中交聯(lián)縮合，即可。本發(fā)明的有機(jī)硅型基料既有低表面能性能，有很好的疏水性，分子鏈上也有環(huán)保型殺菌劑，有很好的殺菌效果，達(dá)到很好的海洋防污效果式（1）。

本發(fā)明公開的季銨鹽改性有機(jī)硅聚氨酯型海洋防污涂料，結(jié)構(gòu)如式（1），式中為含有季銨鹽側(cè)鏈的有機(jī)硅軟段，為異氰酸酯硬段。制備步驟包括：制備2,4,6-三（3-氯丙基）-2,4,6-三甲基-環(huán)三硅氧烷；制備1,3-雙[3-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基]-四甲基二硅氧烷；制備1,3-雙[3-(1-甲氧基-2-羥基丙氧基)丙基]-四甲基二硅氧烷；制備雙羥基封端氯丙基聚硅氧烷；制備含有季銨鹽與羥基的聚硅氧烷化合物；將該化合物和異氰酸酯混合，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷進(jìn)行擴(kuò)鏈得到預(yù)聚體，預(yù)聚體在空氣中交聯(lián)縮合。本發(fā)明結(jié)合了低表面能與毒殺的雙重效果，不僅可以抑制海洋生物的吸附，還能通過季銨鹽殺死吸附在船體表面的細(xì)菌式（1）。

已有樣品/n海洋環(huán)境是一個(gè)嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境口，在海洋大氣區(qū)，由于大氣中濕度大、鹽分高，在鋼鐵表面容易形成含有強(qiáng)電解質(zhì)溶液，有利于電化學(xué)腐蝕的進(jìn)行；在潮差浪濺區(qū)，氧供應(yīng)最為充分，氧的去極化作用促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕；同時(shí)在海水及海水中夾雜的泥沙的沖刷下對(duì)腐蝕產(chǎn)物及防護(hù)層進(jìn)行沖刷造成破壞，從而加速了腐蝕；在浸沒區(qū)，由于鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期浸泡在海水中，鋼鐵在海水中的腐蝕速度會(huì)受海水的溫度、溶解氧含量、鹽度、污染物、海生物等多方面因素影響。對(duì)于海洋環(huán)境中的結(jié)構(gòu)物來說，涂層防護(hù)是最為經(jīng)濟(jì)有效的手段，但傳統(tǒng)的有機(jī)高分子涂料很

海洋生物污染給海洋船舶運(yùn)輸帶來諸多危害，現(xiàn)有海洋船舶防污涂料功能單一，而且自拋光涂料嚴(yán)重污染海洋生態(tài)環(huán)境、危及人類健康。研制環(huán)境友好型低表面能自拋光雙重防污功能涂料用樹脂關(guān)系到國(guó)家利益也牽涉到民生，具有重要意義。本項(xiàng)目以雜化聚合為方法支撐，制備了環(huán)境友好型自拋光防污涂料用樹脂。主要解決的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)有： （1）“自拋光”和“防污”的實(shí)現(xiàn) 如何將自拋光和防污性能結(jié)合，是海洋防污涂料用樹脂研究的熱點(diǎn)。本項(xiàng)目中的自拋光主要是基于聚酯的可降解性實(shí)現(xiàn)的，而防污效果主要是基于

一、概述 （一）腐蝕 ? 腐蝕是船舶和其它海洋服役裝備全壽命周期內(nèi)存在的共性問題； ? 引起船舶和海洋裝備不可用天數(shù)增加，產(chǎn)生巨額維修費(fèi)用； ? 增加發(fā)生重大事故的概率。 （二）污損 ?已探明的海洋生物20余萬種，其中約有4000-5000種生物能造成污損； ?船舶、碼頭、浮標(biāo)、水管、石油平臺(tái)、養(yǎng)殖設(shè)施易受海洋生物附著污損； ?污損增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水線以下船殼污損5%，燃料將增耗10%；污損大于50%，燃料將增耗40%以上）； ?產(chǎn)生巨額的清污與防污費(fèi)用。 （三）國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 1、表面腐蝕防護(hù)技術(shù) ?防腐涂料：常用防腐技術(shù)，期效一般為1-5年； ?熱噴涂：可用于艙內(nèi)防腐，但不適用于與海水接觸區(qū)域； ?激光熔覆：熔覆層與基體冶金結(jié)合、晶粒細(xì)小、孔隙率極低，其綜合性能顯著高于熱噴涂涂層。 2、海洋污損防護(hù)技術(shù) ?含氧化亞銅的自拋光涂料是當(dāng)今主導(dǎo)產(chǎn)品，我國(guó)遠(yuǎn)洋船舶防污涂料的市場(chǎng)一直被國(guó)外公司壟斷； ?常用防污涂料的期效一般為2-5年； ?國(guó)際公約要求，2008 年全面禁止生產(chǎn)和使用含三丁基錫 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 劑法氯化橡膠生產(chǎn)線，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亞銅防污涂料列 入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”名單，氧化亞銅防污技術(shù)是過渡性措施。 3、高耐蝕合金現(xiàn)狀 ?Ni-Cr-Mo系鎳基合金耐海水腐蝕性能優(yōu)異，但該類合金產(chǎn)品制造工藝復(fù)雜、 價(jià)格昂貴，主要依賴進(jìn)口； ?現(xiàn)有鎳基合金的成分是綜合考慮強(qiáng)度、耐蝕、加工及焊接性能而設(shè)計(jì)的，而激光熔覆層的核心功能為防腐，需要重新設(shè)計(jì)其成分。 4、高速激光熔覆技術(shù) 2017年10月，德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所研發(fā)了高速激光熔覆技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)為： ?激光束功率密度高，1000~5000W/mm2； ?熔覆速度高，10~350cm/s，使熱影響區(qū)、稀釋率、工件變形等參數(shù)得到更好的控制； ?吸收比高，粉末到達(dá)熔池之前吸收激光能量，適合在高反射率基體上制備熔覆層。 二、課題組開發(fā)的相關(guān)技術(shù) ? 研發(fā)了系列專用于激光熔覆的高性能耐蝕粉末材料和制備高耐蝕熔覆層的高速激光熔覆系統(tǒng)，高性能熔覆層耐蝕壽命≥50年，該項(xiàng)技術(shù)的成熟度達(dá)到8級(jí)，具備批量生產(chǎn)條件； ? 研發(fā)了系列環(huán)保性好（不含氧化亞銅、敵草隆、二甲苯、石油腦等成分）、防污期效長(zhǎng)的新型防污材料和防污層制備工藝，防污層與基體冶金結(jié)合，防污期效可達(dá)10年以上（已經(jīng)進(jìn)行了3年的實(shí)海試驗(yàn)）。 三、應(yīng)用領(lǐng)域 （一）船舶與海洋裝備的腐蝕防護(hù) 根據(jù)模擬海水腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果，熔覆層靜態(tài)海水條件下腐蝕速率為0.00004mm/a。 該項(xiàng)技術(shù)已在發(fā)電設(shè)備、船舶及海洋裝備中得到應(yīng)用，效果顯著。 （二）船舶與海洋裝備的污損防護(hù) ? 防污層與基體材料形成牢固的冶金結(jié)合，防污層在異物撞擊下不會(huì)脫落； ? 防污層厚度可根據(jù)防污壽命的需要調(diào)節(jié)，防污層防污期效可達(dá)10年以上； ? 防污層能滿足抑制藤壺水螅、水母、藻類、細(xì)菌粘膜等多種類型海生物生長(zhǎng)的要求； ? 主要用于船舶、海洋裝備的海洋生物污損防護(hù)（如鉆井平臺(tái)、海上設(shè)施）。