[发明专利]一种防污用水解降解树脂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于海洋防污材料技术领域，特别涉及一种防污用水解降解树脂及其应用。

背景技术

海洋生物污损是指海洋生物在船体、养殖网箱、管道等人工表面的粘附生长，给海洋运输和海洋资源的勘探、开发、利用等造成巨大的危害。例如，海洋生物污损会增加船体的表面粗糙度和航行阻力，进而增加燃料消耗和二氧化碳排放量，加剧全球温室效应；海洋生物污损改变了船体和其它海洋设施的表面状态，从而加快了其腐蚀速度；海洋生物污损使舰艇的速度降低，削弱了海军的战斗力；海洋生物污损还使网箱养殖的网孔堵塞，造成鱼虾大面积死亡。涂装海洋防污涂料是目前最为有效、方便和经济的方法。

随着海洋环保法规的日益严格，防污涂料朝着不含有机锡、低氧化亚铜含量、不含重金属杀菌剂和无杀菌剂的方向发展，而防污涂料基体树脂对防污涂料的性能和环保性起到关键性的作用。目前无锡自抛光防污涂料占据主导地位，它克服了传统有机锡自抛光涂料毒性高的缺点，同时又具有自抛光防污涂料的优点，涂层在海水中通过离子交换作用使得聚合物溶解，释放防污剂起到防污效果。主要有丙烯酸铜聚合物，丙烯酸锌聚合物和丙烯酸硅烷酯聚合物自抛光涂料。其基本原理是水不能渗透入其涂膜内部，仅与海水接触的表面树脂发生水解，使涂膜表面由疏水性变成亲水性而进行极缓慢地溶解，因此，涂膜表面是经常含有防污剂的活性物质，从而能持续发挥良好的防污性能。但是这类材料对航速有一定依赖性，静态时由于海水的冲刷作用较小，更新效果差，造成防污效果不理想，不能很好的满足低航速的船舶，潜艇以及海上采油平台设施的防污。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种防污用水解降解树脂。由可降解多元醇，二异氰酸酯和扩链剂交替共聚而成，其特征在于其结构是由可降解主链和可水解侧链组成的多嵌段聚合物。本发明的又一目的在于提供上述防污用水解降解树脂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种防污用水解降解树脂，该树脂由以下按重要百分比计的原料制备而成：

可降解多元醇         15～100%

二异氰酸酯和扩链剂   0～85%

其中二异氰酸酯/（可降解多元醇+扩链剂）的摩尔比为1.0～1.3。

该树脂优选由以下按重要百分比计的原料制备而成：

可降解多元醇            40～80%

二异氰酸酯和扩链剂      20～60%

其中二异氰酸酯/（可降解多元醇+扩链剂）的摩尔比为1.0～1.3。

该树脂由可降解多元醇、二异氰酸酯和扩链剂采用一步法本体聚合、两步法本体聚合、一步法溶液聚合或两步法溶液聚合制备而成。

所述本体聚合或溶液聚合的聚合反应温度为60～120℃；聚合反应是在氩气或氮气保护下进行的；聚合反应采用的溶剂为四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮和正丁醇中的一种以上。

所述共聚反应时进一步加入催化剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三亚乙基二胺中的一种以上。

所述扩链剂是由小分子扩链剂与可水解扩链剂组成的混合物，其中可水解扩链剂加入量为扩链剂总质量的0~95%；所述小分子扩链剂为低分子二元醇或二元胺，所述低分子二元醇为含碳原子2～10的脂肪族二元醇中的至少一种，所述二元胺为含碳原子2～10的脂肪族二元胺中的至少一种；所述可水解扩链剂为二羟甲基丙酸硅烷酯和单端双羟基的聚丙烯酸硅烷酯中的一种以上；

所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、赖氨酸二异氰酸酯（LDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）或二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）中的一种以上；

所述可降解多元醇的分子量为1×10²～1×10⁶，可降解多元醇为聚3-羟基丁酸酯、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)、聚己内酯、聚丙交酯、聚乙交酯、环状单体与丙烯酸酯类的无规共聚物、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸二乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚次乙基碳酸酯、聚碳酸丙烯酯、聚(1,3-三亚甲基碳酸酯)、聚(己内酯-乙交酯)、聚(己内酯-丙交酯)、聚(己内酯-乙二醇)、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-乙二醇)、聚原酸酯、聚酸酐、聚磷酸酯和聚乙二醇中的一种以上。