[发明专利]可水解粘合剂

说明书

本发明涉及基于ABAB型聚硅氧烷共聚物的可水解粘合剂，其适于制备具有改进的抗粘着和/或防尘表面的涂层组合物。

技术领域

本发明涉及基于ABAB型聚硅氧烷共聚物的可水解粘合剂，其适于制备具有改进的抗粘着和/或防尘表面的涂层组合物。

背景技术

浸没在海水中的表面受到海洋生物体如绿藻和褐藻、藤壶、贻贝、管虫等的污损。在诸如船舶、石油平台、浮标等海洋建筑物上，此类污损是不期望的并且具有经济后果。污损可导致表面的生物降解、增加的负载和加速的腐蚀。在船舶上，污损将增加摩擦阻力，这将导致降低的速度和/或增加的燃料消耗。它还可导致操纵性的降低。

此外，暴露于含水环境(例如河流、湖泊、运河和游泳池)中的水下结构(例如用于淡水储存的工业设备、管道和贮箱)具有由活生物体的附着和生长引起的类似问题。这由于可能的操作时间减少而导致严重的经济损失。

为了防止海洋生物体的沉降和生长，使用防污漆。这些漆通常包含成膜粘合剂，和不同的组分如颜料、填料、溶剂和生物活性物质。

直至2003年，市场上最成功的防污涂层体系是三丁基锡(TBT)自抛光共聚物体系。用于这些防污涂层的粘合剂体系是具有三丁基锡侧基的线性丙烯酸共聚物。在海水中，聚合物逐渐水解，释放三丁基锡，这是一种有效的杀生物剂。现在含有羧酸基团的剩余丙烯酸共聚物变得充分可溶或可分散于海水中，从而从涂层表面被洗去或侵蚀掉。这种自抛光作用提供了涂层中生物活性化合物的受控释放，产生优异的防污效率和光滑表面以及因此降低的摩擦阻力。

IMO公约2001年国际控制船舶有害防污体系公约(International Conventionon the Control of Harmful Anti-fouling Systems on Ships)从2003年起禁止在船体上应用新的含TBT的防污涂层并且从2008年起禁止在船体上使用含TBT的防污涂层。

近年来，由于TBT禁令而已开发并引入新的防污涂层体系。目前市场上的一大类杀生物防污涂层是模仿TBT自抛光共聚物涂层的自抛光防污涂层。那些防污涂层基于无杀生物性质的具有可水解侧基的(甲基)丙烯酸共聚物。水解机理与含TBT的共聚物中的相同。这提供了聚合物的相同受控溶解，并由此提供了防污化合物从涂层膜的受控释放，实现与含TBT的防污涂层体系类似的性能。当今最成功的自抛光防污体系基于甲硅烷基酯官能(甲基)丙烯酸共聚物。这些涂层组合物例如描述于EP 0 646 630、EP 0 802 243、EP 1 342756、EP 1 479 737、EP 1 641 862、WO 00/77102、WO 03/070832和WO 03/080747中。可水解粘合剂提供了涂层膜的连续更新和杀生物剂在涂层表面的有效释放，并由此保持表面不含生物体。

上述防污涂层体系通过水解聚合物主链上的侧基而降解，这产生水可蚀性聚合物。聚合物主链上的侧基的水解导致形成羧酸盐，所述羧酸盐使所述聚合物亲水并因此可蚀。需要一定量的可水解基团以获得足够的亲水性和水解后的可蚀性聚合物。

获得水可蚀性聚合物的另一种方式是通过在聚合物主链中引入可水解基团，导致聚合物结构的降解，这导致聚合物膜或涂层膜的腐蚀。聚酐是一类通过主链水解而降解的聚合物。聚酐的表面降解性质有充分记录。表面降解是获得成功的防污涂层的最重要因素之一。特定芳族聚酐作为防污涂层组合物中的粘合剂的用途描述于例如WO2004/096927中。

然而，酐基在水分存在下极不稳定，因此难以设计用于防污涂层的展现出缓慢的受控水解的基于聚酐的涂层体系。因此，用于防污涂层组合物的聚酐通常具有高含量的芳族单元，以便控制水解。

近年来，聚草酸酯已显现为一类非常适合用作防污涂层中的粘合剂的聚合物。这些化合物中的主链水解比聚酐更受控制。

聚合物主链在海水中水解的自抛光粘合剂的使用使得可获得可蚀性交联聚合物和高分子量聚合物。