[发明专利]丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的合成工艺，即采用先生成丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体，再由丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体与丙烯酸软硬单体在混合溶剂中经引发剂引发自由基聚合制得具有一定水解率的丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂，该技术属于海洋船舶防污涂料技术领域。

背景技术

海洋污损生物主要生长在船壳水线下部分、浮标、沿海工厂冷却水管道、海岸设施、海底电缆、浮桥、渔业网具表面，生物本身及其分泌物不但会对结构造成腐蚀，缩短其使用寿命，而且会显著增加船体质量，造成船舶实际装载能力下降。另外，它们可使船体表面的摩擦系数变大，从而严重影响船舶航速、增加燃料消耗。

自抛光防污技术兴起于20世纪70年代中期，据英国IP公司统计表明：进入20世纪80年代，全世界有60%~70%的船舶使用有机锡自抛光防污涂料。有机锡自抛光防污涂料不断释放出有机锡毒料，此毒料在海水中积累会引起生物致畸。由此，国际海事组织（IMO）所属的海洋环境保护委员会（MEPC）规定：含有机锡的防污漆的最终使用期限为2008年1月1日，因此需要研制一种不含有机锡的防污涂料作为代用品。

低毒自抛光防污涂料是一种具有良好的防污性、经济性，同时能满足当前环境要求的一种防污涂料，例如美国专利US5080892涉及一种丙烯酸锌（或铜）树脂的合成方法，该方法是通过首先合成出含羧基的丙烯酸树脂，然后再与氢氧化锌或氢氧化铜或氧化锌或氧化铜以及有机羧酸反应得到一种丙烯酸锌（或铜）树脂。中国专利CN1544488A提出先合成出有机酸的锌或铜的碱式盐，再合成出含羧基的丙烯酸树脂，使有机酸的锌或铜的碱式盐与含羧基的丙烯酸树脂反应得到丙烯酸锌（或铜）树脂。以上方法均采用先生成一种丙烯酸树脂，再生成丙烯酸锌（或铜）树脂，工艺较为复杂，产物主要结构及性能均由第一步生成的丙烯酸树脂控制，树脂结构可调控性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的合成工艺，通过第一步反应生成丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体，第二步自由基聚合反应，得到丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂。并且树脂对基材附着力好、耐划伤、具有一定自抛光速率，可用作海洋船舶防污涂料的主要成膜物。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的合成工艺，其特征在于采用两步法：第一步在回流温度下由有机酸和氢氧化物在溶剂中反应生成丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体，第二步在回流温度下由丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体与丙烯酸软硬单体在混合溶剂中经引发剂引发自由基聚合制得丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂。

上述第一步制备丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体的反应中，所用的有机酸为丙烯酸或甲基丙烯酸、苯甲酸或环烷酸或乙酸等饱和酸。

上述第一步制备丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体的反应中，所用的氢氧化物为氢氧化锌或氢氧化铜。

上述第一步制备丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体的反应中，所用的溶剂为丙二醇甲醚。

上述第二步反应中制备丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的配方如下，单位为wt%

丙烯酸乙酯5~20

丙烯酸丁酯5~20

甲基丙烯酸甲酯5~20

甲基丙烯酸丁酯5~20

丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体5~20

引发剂1~5

溶剂（丙二醇甲醚:二甲苯=1:4）40~60

以上成分含量之和为100。

上述第二步反应中所用混合溶剂为质量比1:4的丙二醇甲醚和二甲苯混合溶剂或者质量比为1:3的正丁醇和二甲苯混合溶剂。

上述两步反应中所采用的回流温度均为80~90℃。

本发明的特点是采用先合成丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体，再通过丙烯酸锌或丙烯酸铜小分子单体与丙烯酸软硬单体经自由基聚合生成丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂，因为第二步反应中的反应物全是小分子单体，较之目前国内外多采用的先由丙烯酸软硬单体共聚生成丙烯酸预聚物，再由丙烯酸预聚物与氢氧化锌或丙烯酸铜反应生成丙烯酸锌或丙烯酸铜树脂的方法，反应时间大大缩短，从而使生产成本降低20~30%，合成工艺得到优化。

本方法制备的丙烯酸锌或丙烯酸铜树脂对基材附着力好、耐划伤、铅笔硬度达4H以上并且具有一定的自抛光速率，在海洋船舶防污涂料方面具有很高的利用价值。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例1