技术摘要：
本发明提供了一种水性自抛光防污涂料及其制备方法和应用，属于海洋防污涂料技术领域。本发明提供水性自抛光防污涂料，按质量份数计，包括以下组分：水性自抛光乳液30～60份，水性浆料30～70份，水性流平剂0.1～0.5份，水性消泡剂0.2～1份，成膜助剂0.5～1份，水10～20  全部
背景技术：
人类在开发海洋进程中，一直面临着防除海洋污损生物附着的问题。在众多防污 技术中，使用防污涂料是最经济有效的手段。但是现在普遍应用的溶剂型防污涂料在涂装 过程中会释放出大量有机溶剂，影响操作人员的身体健康，同时污染环境。因此，环保水性 自抛光防污涂料的开发迫在眉睫。 目前成熟的水性自抛光防污涂料非常稀少，且多应用于网箱养殖，以水性树脂为 成膜物，防污期效很短。其中，一部分水性自抛光防污涂料以水性乳液为基料，虽然有机挥 发性气体(VOC)含量较低，但是不具备自抛光性能。另外一些水性自抛光防污涂料以水溶性 自抛光树脂为基料，这类树脂往往通过主链中的丙烯酸与胺类化合物反应成盐，提高水溶 性，树脂中仍存在较多有机溶剂，VOC含量仍较高，是一种假水性自抛光防污涂料。同时由于 丙烯酸铵盐的存在，漆膜的耐水性较差，不适合长期浸泡使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水性自抛光防污涂料及其制备方法和应用，本发明提 供的水性自抛光防污涂料VOC含量超低(小于20g/L)，环境友好，其形成的漆膜力学性能好， 自抛光速率稳定，且具有优异的耐水浸泡性和防污性能。 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案： 本发明提供了一种水性自抛光防污涂料，按质量份数计，包括以下组分： 水性自抛光乳液30～60份，水性浆料30～70份，水性流平剂0.1～0.5份，水性消泡 剂0.2～1份，成膜助剂0.5～1份，水10～20份； 其中，所述水性自抛光乳液包括如下质量百分含量的制备原料： 丙烯酸硅酯类单体5～30％，乙烯基不饱和单体10～40％，丙烯酸0.2～2％，松香5 ～20％，引发剂0.1～1％，乳化剂0.5～3％，碳酸氢钠0.01～0.1％，pH调节剂0.1～1％，余 量为水； 所述水性浆料的制备原料包括防污剂、颜填料、有机膨润土、增稠剂、水性润湿分 散剂和水，所述防污剂、颜填料、有机膨润土、增稠剂、水性润湿分散剂和水的质量比为(40 ～60)：(5～10)：(3～4)：(0.5～1)：(0.5～1)：(30～40)。 优选地，所述丙烯酸硅酯类单体包括三异丙基甲基丙烯酸硅酯和/或三异丙基丙 烯酸硅酯； 所述乙烯基不饱和单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基 丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯和乙烯基吡啶中的至少一种。 优选地，所述水性自抛光乳液的pH值为6～8； 4 CN 111574900 A 说　明　书 2/12 页 所述水性自抛光乳液中乳胶粒子的平均粒径为150～200nm。 优选地，所述水性自抛光乳液的制备方法包括以下步骤： 将丙烯酸硅酯类单体、乙烯基不饱和单体、丙烯酸、松香、乳化剂与第一部分水混 合，得到A组分； 将引发剂与第二部分水混合，得到B组分； 将碳酸氢钠、剩余水、部分A组分和部分B组分混合，将所得第一反应液进行第一乳 液聚合反应，得到种子乳液； 将剩余A组分和剩余B组分滴加到所述种子乳液中，得到第二反应液，进行第二乳 液聚合反应，之后向所得体系中加入pH调节剂，得到水性自抛光乳液。 优选地，所述水性浆料的细度≤50μm。 优选地，所述防污剂包括主防污剂与辅助防污剂，所述主防污剂为氧化亚铜和/或 铜粉，所述辅助防污剂为吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、 敌草隆和代森锌中的一种或几种； 所述颜填料包括自氧化铁红、氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、石英粉和滑石粉中 的一种或几种； 所述增稠剂包括增稠剂DeuRheo  WT-05A和羟乙基纤维素； 所述水性润湿分散剂包括水性润湿分散剂AC  8892、BYK156和BYK152中的一种或 几种。 优选地，所述水性浆料的制备方法，包括以下步骤： 将防污剂、颜填料、有机膨润土、增稠剂、水性润湿分散剂和水混合后进行球磨，得 到水性浆料。 优选地，所述水性流平剂包括水性流平剂WCT  2490、BYK375和DC57中的至少一种； 所述水性消泡剂包括水性消泡剂DAPROAP7010、BYK025和DC65中的至少一种； 所述成膜助剂包括乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚。 本发明提供了上述技术方案所述水性自抛光防污涂料的制备方法，包括以下步 骤： 将水性自抛光乳液、水性浆料、水性流平剂、水性消泡剂、成膜助剂和水混合，得到 水性自抛光防污涂料。 本发明提供了上述技术方案所述水性自抛光防污涂料或上述技术方案所述制备 方法制备得到的水性自抛光防污涂料作为海洋防污涂料的应用。 本发明提供了一种水性自抛光防污涂料，按质量份数计，包括以下组分：水性自抛 光乳液30～60份，水性浆料30～70份，水性流平剂0.1～0.5份，水性消泡剂0.2～1份，成膜 助剂0.5～1份，水10～20份；其中，所述水性自抛光乳液包括如下质量百分含量的制备原 料：丙烯酸硅酯类单体5～30％，乙烯基不饱和单体10～40％，丙烯酸0.2～2％，松香5～ 20％，引发剂0.1～1％，乳化剂0.5～3％，碳酸氢钠0.01～0.1％，pH调节剂0.1～1％，余量 为水；所述水性浆料的制备原料包括防污剂、颜填料、有机膨润土、增稠剂、水性润湿分散剂 和水，所述防污剂、颜填料、有机膨润土、增稠剂、水性润湿分散剂和水的质量比为(40～ 60)：(5～10)：(3～4)：(0.5～1)：(0.5～1)：(30～40)。 本发明提供的水性自抛光防污涂料形成漆膜后，其表面的丙烯酸硅酯在海水中发 5 CN 111574900 A 说　明　书 3/12 页 生水解，进而在海水剪切作用下剥离，实现表面自抛光，表现出良好的自我更新能力。同时， 本发明提供的水性自抛光防污涂料中，在各组分协同作用下，松香会以乳滴胶束形式存在， 水性自抛光防污涂料成膜过程中其能够均匀分布于漆膜中，可以在碱性海水中缓慢溶解， 形成微通道，有利于防污剂的渗出，防污性能优异。同时，本发明提供的水性自抛光防污涂 料VOC含量超低(小于20g/L)，也不含TBT等毒剂，对环境友好，成膜性好，且具有优异的耐水 浸泡性。实施例的结果显示，本发明提供的水性自抛光防污涂料成膜后漆膜附着力可达1 级，柔韧性可达1mm，抗冲击性大于50kg·cm，在人工海水中浸泡30天无起泡脱落，且漆膜自 抛光速率稳定，平均抛光速率约为0.26～0.35μm/天；浅海静态挂板180天后，漆膜表面依旧 洁净，表现出极佳的抗生物污损特性。 附图说明 图1为实施例1中水性自抛光乳液的表观图； 图2为实施例1中水性自抛光乳液中乳胶粒子的平均粒径分布图； 图3为实施例1中水性自抛光乳液的SEM图； 图4为涂覆实施例1中水性自抛光防污涂料的样板与空白载玻片表面杜氏藻的荧 光图； 图5为涂覆实施例1中水性自抛光防污涂料的环氧样板与环氧空白样板在浅海静 态挂板实验的结果图。