[发明专利]硅丙树脂基海洋防污涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅丙树脂基海洋防污涂料，特别涉及水杨醛和季铵盐改性的硅丙树脂涂料，具有海洋防生物污损功能，属于功能材料领域。

技术背景

人们一直不断地在探寻海洋船舶和海洋设施在海水中的防生物污损技术和方法，目前简单而有效的途径是涂料涂装。所谓涂装防污原理是涂层低表面能的自净作用，使得海洋生物在涂层表面没有附着力；其次是涂层中添加杀生抗菌防污剂，阻止海洋生物附着。添加杀生抗菌防污剂是涂装防污涂料使用广泛、施工简单、成本低廉的方法。传统的杀生抗菌防污剂主要是有机锡，由于其会在海洋中产生积累而影响海洋生物的生长以及海洋食物链，不仅严重危害了海洋生态环境，而且影响到了人类的健康，2003年国际海事会议严令禁用有机锡毒剂。

季铵盐是使用近半个世纪的杀菌抗菌剂，具有生产工艺简单、使用安全有效特点，所以近年来人们将海洋防污涂料转向了季铵盐改性的聚丙烯酸酯或聚氨酯涂料的研究。1992年US5084096公开了季铵盐改性聚氨酯涂料的高性能海洋防污涂料；US6248806公开了松香辅配季铵盐聚丙烯酸酯海洋防污涂料配方；WO0077103公开了烯烃聚合物磺酸型季铵盐作为缓释型海洋防污损涂料是有效的；WO2005050755812和US2005070456提出了季铵盐改性的丙烯酸酯共聚物涂层，后者提出添加表面活性剂后的防污效果提高；US20080181862报道季铵盐改性聚硅氧烷聚氨酯涂料涂层的自抛光和抗海洋污损效果优异；CN201110143379.8和CN201110143380.0也同时提出了季铵盐改性聚硅氧烷聚氨酯涂料的防污多用途。然而以上所述技术存在杀菌抗菌作用单一、原材料昂贵和生产技术复杂的缺陷。

专业人员早已熟知水杨醛及其与一些金属离子的配合物也具有杀菌抗菌作用，将水杨醛与一些金属离子的配合物用于海洋抗生物污损涂料还未见到报道。本发明人在前期研究工作基础上，将两种杀菌抗菌作用机制的水杨醛和季铵盐集合在硅丙树脂大分子侧链上，设计一种具有协同杀菌抗菌活性和防生物污损功能的水杨醛和季铵盐改性硅丙树脂，用作海洋防污涂料。

发明内容

本发明提供一种硅丙树脂基海洋防污涂料。具体地说所述的水杨醛和季铵盐改性硅丙树脂是硅丙树脂大分子侧链上含有水杨醛和季铵盐单元，是由侧链含有叔胺基的硅丙树脂(简称为叔胺型硅丙树脂)与5-氯甲基水杨醛反应而制得的。

所述的叔胺型硅丙树脂指的是有机硅单体、叔胺单体与第三单体的无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物中的一种，优选无规共聚物。

所述的有机硅单体选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三丙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三丁氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三丁氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二丙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二丁氧基硅烷中的一种或两种以上。

所述的叔胺单体选自丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙酯、甲基丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙酯、丙烯酸2-(N，N-二乙氨基)乙酯、甲基丙烯酸2-(N，N-二乙氨基)乙酯、N-(3-二甲氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二乙氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-二乙氨基丙基)甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-(吗啉基)乙酯、甲基丙烯酸2-(吗啉基)乙酯、4-乙烯基吡啶或2-乙烯吡啶中的一种或两种以上。

所述的第三单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、二丙烯酸乙二醇酯、1，2-丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，2-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或两种以上。