[发明专利]硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料，特别涉及水杨醛和季铵盐改性的硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料，属于功能材料领域。

技术背景

多个多世纪以来，人们不断地在探索研究海洋船舶和海洋设施在海水中的防生物污损技术和方法，目前最有效的途径是涂料涂装。20世纪70年代，诞生了有机锡自抛光防污涂料。通过丙烯酸三丁基锡酯的共聚物涂层，在海水弱碱性环境下的水解释放出三丁基锡离子，产生防污作用；余下的共聚物主链具有水溶性，当亲水性基团浓度达到一临界值后，共聚物主链就会在海水的冲刷下，涂层表面剥落或溶于海水中，露出新的共聚物涂层，达到自抛光的目的。与传统的防污涂料相比，有机锡自抛光防污涂料的优势在于有机锡化合物具有广谱的杀菌性，防污剂的渗出率稳定，防污期效长，毒杀浓度低，而且在防污剂渗出溶解在海水的过程中，使船体表面平滑，而且防污时间可达到5年以上。但是后来发现有机锡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。20世纪90年代取而代之的是环保无锡自抛光防污涂料，此类防污涂料也是延用有机锡自抛光防污涂料的框架，成膜物还是采用(甲基)丙烯酸系可水解共聚物，不同的是用铜、锌、硅、苯甲醛、苯二酚、硼盐、季铵盐或季磷盐等非锡杀生活性物代替有机锡，但是由于这些物质杀生活性低且单一，还需要再配合诸如氧化亚铜、硫氰酸亚铜、百菌清(四氯间苯二腈)等防污剂，制成高效自抛光防污涂料。

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是强有效的杀菌抗菌剂，其杀菌抗菌作用与季铵盐具有协同效应，将水杨醛和季铵盐同时引入自抛光聚丙烯酸共聚物涂料中用于海洋防污损涂料还未见到报道。本发明人在前期研究工作基础上，将水杨醛和季铵盐集合在聚丙烯酸酯的侧链上，实现了一种具有协同杀菌抗菌活性的硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料。

发明内容

本发明提供一种硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料，其特征在于水杨醛和季铵盐改性硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料。所述的水杨醛和季铵盐改性硅丙树脂指的是分子中含有水杨醛和季铵盐单元的功能单体、机硅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。

所述的分子中含有水杨醛和季铵盐单元的功能单体具有通式(I)所示化学结构：

其中通式(I)中的R₁、R₂和R₃分别选取H或甲基中的一种，R₄、R₅和R₆分别选取H或C₁～C₁₂烷基中的一种。

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、二甲基丙烯酸乙二醇酯、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。

本发明提供的硅丙树脂基自抛光海洋防污涂料的制备方法如下所述：