【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及涂料，特別涉及一種功能化防污納米粒子及其制備方法、節能減阻環保型防污涂料及其制備方法。
技術介紹
1、防污涂料能夠給船舶節省燃油和減少碳排放，具有廣闊良好的應用前景。
2、目前船舶防污涂料的主流是：添加大量防污劑氧化亞銅及其輔助防污劑的單組分水解型防污涂料，這類防污涂料約占船舶防污涂料市場90％。這種水解型防污涂料，配方中含有大量防污劑，一方面增加了涂料的成本和海洋環境的負擔，另一方面，防污劑溶解增加了涂料表面的粗糙度進而增加了船舶的油耗。例如：
3、國外的一些專利us9045650b2，ep1308484a1和ep1476509b1中采取了不同的技術手段，來提高防污涂料的性能。但是，其公開的涂料方案中都包含大量的銅系防污劑，溶解拋光后，表面涂料粗糙度仍然相對較大，且大量的銅系防污劑增加了涂料的成本和海洋環境的負擔。
4、中國專利技術專利cn103131289b中，以有機甲硅烷基丙烯酸酯和含氟(甲基)丙烯酸酯共聚來獲得自拋光性能及低表面性能的基體樹脂，該涂料憎水憎油；但是，以此樹脂基體制備的防污涂料也包含大量的防污劑。另外，中國專利技術專利cn?109762098?b制備的接枝生物殺菌劑的防污涂料，配方中也包含大量無銅防污劑。綜上，在該領域，尋求一種單組分水解型低/無防污劑的防污涂料意義重大。
5、現有研究提供的水解型防污涂料，其組分包含各種毒性的防污劑，海水沖刷溶解一段時間后，船體水線以下的防污涂料表面會變得比較粗糙，只能夠部分幫助船舶節省燃油，依然不利于海洋環境和
技術實現思路
1、為解決上述
技術介紹
中所提到的現有技術的不足，本專利技術提供一種功能化防污納米粒子及其制備方法、節能減阻環保型防污涂料及其制備方法。
2、該功能化防污納米粒子的制備方法，包括以下步驟：
3、在保護氣氛下，聚乙二醇甲醚丙烯酸酯和第一硅烷偶聯劑在溶劑a中于25～60℃下加熱反應一定時長，制得功能化硅烷偶聯劑；
4、在保護氣氛下，內酯和n,n-二烷基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷于溶劑b中攪拌混合進行反應一定時長，制得硅烷偶聯甜菜堿；
5、將催化劑、氧化鋅納米粒子分散于溶劑c中形成分散液，在保護氣氛下，功能化硅烷偶聯劑、硅烷偶聯甜菜堿、第二硅烷偶聯劑加入分散液中，于40～60℃下加熱反應一定時長，得到所述防污納米粒子m-sio2-znonps。
6、在一些實施例中，合成功能化硅烷偶聯劑步驟中，第一硅烷偶聯劑、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、溶劑a的質量比為(5～20)：(10～50)：(15～45)；
7、合成硅烷偶聯甜菜堿步驟中，內酯、n,n-二烷基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、溶劑b的質量比為(5～30)：(1～25)：(10～40)；
8、合成防污納米粒子步驟中，氧化鋅納米粒子、功能化硅烷偶聯劑、第二硅烷偶聯劑、硅烷偶聯甜菜堿、催化劑、溶劑c的質量比為(5～40)：(5～20)：(5～30)：(5～20)：(1～5)：(15～50)。
9、在一些實施例中，合成功能化硅烷偶聯劑步驟中，將溶劑a和聚乙二醇甲醚丙烯酸酯攪拌均勻，在保護氛圍下，將混合物加熱至25～60℃，之后加入第一硅烷偶聯劑，并保持25～60℃下加熱6～48小時，得到功能化硅烷偶聯劑；
10、合成硅烷偶聯甜菜堿步驟中，將內酯，n,n-二烷基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和溶劑b混合，在保護氛圍下，攪拌反應6～24小時，將反應產物過濾洗滌干燥，得到硅烷偶聯甜菜堿。
11、在一些實施例中，所述溶劑a為醇類溶劑、酮類溶劑中的任一種，其中，所述醇類溶劑為乙醇、正丁醇、異丁醇、聚乙烯乙二醇、丙二醇中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述酮類溶劑為丙酮、丁酮中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述第一硅烷偶聯劑為氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述聚乙二醇甲醚丙烯酸酯的分子量為300～2000。
12、在一些實施例中，所述內酯為羧酸內酯、1,3-磺酸丙內酯、1,4-磺酸丁內酯中的一種或多種組合；所述n,n-二烷基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷為n,n-二甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n,n-二乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述溶劑b為醇類溶劑、芳香烴類溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、醚類溶劑中的任意一種或是其任意兩種的組合物，其中，醇類溶劑為乙醇、正丁醇和丙二醇中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述芳香烴類溶劑為甲苯、二甲苯中的任意一種或是其任意兩種的組合物，所述酮類溶劑為甲基乙基酮、丁酮、環己酮中的任意一種或是其任意兩種的組合物，所述酯類溶劑為醋酸丁酯、乙酸乙酯中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述醚類溶劑為丙二醇甲醚、丙二醇乙醚中的一種。
13、在一些實施例中，合成防污納米粒子步驟中，將溶劑c、催化劑和氧化鋅納米粒子混合，超聲分散形成分散液，在保護氛圍下，將分散液加熱至40～60℃,而后加入功能化硅烷偶聯劑、硅烷偶聯甜菜堿和第二硅烷偶聯劑，并保持在40～60℃下加熱反應3～6小時，對反應產物進行固液處理和固體產物洗滌處理，得到所述防污納米粒子m-sio2-znonps。
14、在一些實施例中，所述溶劑c為醇類溶劑、酮類溶劑中的任意一種，其中，所述醇類溶劑為乙醇、正丁醇、異丁醇、丙二醇中的任意一種或是其任意兩種的組合物，所述酮類為丙酮、丁酮中的任意一種或是其任意兩種的組合物；所述氧化鋅納米粒子的直徑在10～100納米；所述催化劑為芐基三甲基氯化銨、叔丁胺、三乙胺中的任意一種或任意多種的組合物；所述第二硅烷偶聯劑為甲基三甲氧基硅烷、辛基甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、甲基乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的任意一種或是其任意兩種的組合物。
15、本專利技術還提供一種功能化防污納米粒子，其采用如上所述的功能化防污納米粒子的制備方法制得。
16、本專利技術還提供一種節能減阻環保型防污涂料，其組分包括防污納米粒子和主鏈型硅-鋅縮聚物溶液；所述主鏈型硅-鋅縮聚物溶液與防污納米粒子的質量比為(30～90)：(0.1～30)；其中，所述防污納米粒子采用如上所述的功能化防污納米粒子的制備方法制得。
17、本專利技術還提供一種如上所述的節能減阻環保型防污涂料的制備方法，其包括以下步驟：向分散罐中加入主鏈型硅-鋅縮聚物溶液，在混合轉速500～1000rpm下加入防污納米粒子m-sio2-znonps，隨后高速分散，制得所述涂料。
18、基于上述，與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
19、本專利技術制得的防污納米粒子m-sio2-zno?nps，其應用于涂料體系中制備防污涂料，獲得的防污涂料配方中不含防污劑，環境友好，且具有抗菌性質、能有效抑制有機物吸附，形成的涂層防污效果良好，并且涂層受海水沖刷一段時間后表面更光滑，可很好低本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：合成功能化硅烷偶聯劑步驟中，第一硅烷偶聯劑、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、溶劑A的質量比為(5～20)：(10～50)：(15～45)；
3.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：所述溶劑C為醇類溶劑、酮類溶劑中的任意一種，其中，所述醇類溶劑為乙醇、正丁醇、異丁醇、丙二醇中的任意一種或是其任意兩種的組合物，所述酮類為丙酮、丁酮中的任意一種或是其任意兩種的組合物；
8.一種功能化防污納米粒子，其特征在于：采用如權利要求1-7任一項所述的功能化防污納米粒子的制備方法制得。
9.
10.一種如權利要求9所述的節能減阻環保型防污涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：合成功能化硅烷偶聯劑步驟中，第一硅烷偶聯劑、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、溶劑a的質量比為(5～20)：(10～50)：(15～45)；
3.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的功能化防污納米粒子的制備方法，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李春光，俞豪，林劍聰，徐茂森，徐林，
申請(專利權)人：廈門雙瑞船舶涂料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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