[发明专利]一种主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅烷酯树脂，特别是涉及一种主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂的制备方法及应用；该应用主要是海洋防污材料技术领域。

背景技术

海洋生物污损是指海洋微生物、植物和动物在船舶和海中设施表面的附着,生长所形成的生物垢，它对海洋运输和海洋资源的勘探、开发、利用造成危害。在国防领域,也长期受到海洋生物污损的困扰,例如海洋生物污损会加速舰艇船底钢板的腐蚀，降低武器装备的使用寿命，同时引起的腐蚀破坏需要人力进行频繁的周期性维护，严重影响海军的战斗力并造成巨大的经济损失。此外，海洋生物污损会增加舰船自重和航行的阻力，增加燃油消耗，严重影响舰船的作战性能。尤其对于舰船或潜艇来说，长期处于苛刻的海洋环境中，船底部分受到海洋生物的污损严重。防污涂料是目前解决舰艇海洋生物污损最常用的方法。但海军军舰和一般民用船相比，具有停泊时间长,航行频率相对较低,跨海域机动性强等特点。目前现有自抛光技术主要针对远洋船舶设计，其性能的发挥对航期和航速都有一定的要求。在静止阶段，仅靠海水自流很难达到理想的自抛光效果。实际上，如何解决静止状态下长效防污一直是一个世界性的难题，对于舰船，潜艇，海上采油平台都具有重要的战略意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有材料和技术的不足，提供一种主链含有聚酯链段，侧链含有硅烷酯的主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂及其制备方法。

本发明另一目的在于提供一种可满足静态防污的主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂在制备海洋防污涂料的应用。

本发明提供的一种主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂是由环状单体、乙烯基单体、乙烯基硅烷酯单体在复合引发剂下共聚合而成，其结构是由聚酯链段和乙烯基硅烷酯链段组成的无规共聚物。本发明在传统的自抛光树脂中引入主链聚酯链段，使所涉及的材料除了侧链硅烷酯在海水的作用下能水解之外，主链聚酯在海水的作用下也能发生断链，从而满足静态防污的应用需要。本发明中主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂包括主链断裂型聚丙烯酸硅烷酯树脂和主链断裂型聚甲基丙烯酸硅烷酯树脂。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂的制备方法：将环状单体、乙烯基单体、乙烯基硅烷酯单体按配比混和在溶剂中，然后加入单体总量质量百分比为0.01～5%的复合引发剂，在温度为25～150℃，氩气或氮气保护的条件下反应制备；以质量百分比计，单体组成为：环状单体5～95%、乙烯基单体0～90%和乙烯基硅烷酯5～95%；所述溶剂为四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、丙酮和正丁醇中的一种或多种；

所述环状单体为丙交酯、乙交酯、己内酯、2‐甲基‐ε‐己内酯、2‐氯‐ε‐己内酯、丁内酯、戊内酯、2-亚甲基-1,3-二氧杂环庚烷、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、三亚甲基环碳酸酯、2，2‐二甲基三亚甲基环碳酸酯、二甲氨基三亚甲基环碳酸酯、2‐乙基‐2‐恶唑啉、2‐甲基‐2‐恶唑啉、五元环磷酸酯、六元环磷酸酯、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷和γ‐缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；

所述乙烯基单体为丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸辛酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸辛酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，羟甲基丙烯酰胺，异丙基丙烯酰胺，甲基丙烯酸乙二醇酯，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸缩水甘油醚，苯乙烯，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，乙烯基吡咯烷酮，四乙烯基吡啶，丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵，甲基丙烯酰氧基乙基苄基二甲基氯化铵，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，聚磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯和聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；

所述乙烯基硅烷酯单体为丙烯酸三甲基硅烷酯、丙烯酸三乙基硅烷酯、丙烯酸三异丙基硅烷酯、丙烯酸三苯基硅烷酯、丙烯酸三丁基硅烷酯、丙烯酸三正辛基硅烷酯、甲基丙烯酸三甲基硅烷酯、甲基丙烯酸三乙基硅烷酯、甲基丙烯酸三异丙基硅烷酯、甲基丙烯酸三苯基硅烷酯、甲基丙烯酸三丁基硅烷酯、甲基丙烯酸三正辛基硅烷酯中的一种或任意几种以任意比例组成的混合物；

所述复合引发剂为低分子醇，低分子胺，硫醇，磷腈、磷腈盐、氧化磷腈、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的两种或者两种以上组成的混合物。

优选地，所述单体总量与溶剂的质量比为(50～200)：100。所述低分子胺为含碳原子2～10的脂肪族胺中的至少一种。所述低分子醇为含碳原子2～10的脂肪族醇中的至少一种。