[发明专利]一种聚醚砜耐磨抗污涂料

说明书

本发明涉及一种新型聚醚砜耐磨抗污涂料。所述抗污涂料包括组分A和聚醚砜B，所述组分A为聚醚砜B为所述耐磨抗污涂料具有良好的抗污性能，并兼具良好的抗磨性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体而言，本发明涉及一种新型聚醚砜耐磨抗污涂料及其合成方法以及这树脂在工业方面的用途。

背景技术

高性能工程塑料是特种工程塑料中的一大类，从广义上说高性能工程塑料树脂包括聚芳醚砜，聚芳醚酮，聚芳醚砜酮，聚醚酞亚胺等。其结构上的特点是主链上几乎不含脂肪族基团而是由苯环、萘环、氮杂环等通过醚基、砜基、羰基等连接而成，这种结构特点使得这类高分子材料具有耐热等级高，热稳定性好，力学性能强，尺寸稳定性好等一系列优良的综合性能，由于高性能工程塑料树脂具有较高的耐热等级高和优异的力学性能，因而广泛应用于航空，航天，核能，军工，电子，精密仪器等高科技领域。同时这类树脂因其具有很高的使用价值，而在特殊领域有着不可替代的作用。如聚醚醚酮(PEEK)在高分子材料中耐辐射性能最好，被应用于核能工业；又由于耐温等级高，复合性能好，使用于作为高性能树脂复合材料的基体材料。聚砜类树脂是耐热水性最好的工程塑料，在100度沸水中长期使用，性能光泽不变，无毒，耐腐蚀，高透明，使用于制造医用消毒器皿和食品容器等系列产品，可见高性能工程塑料树脂有着广阔的应用前景。

目前，世界上很多国家正在开发研制不含锡的自抛光防污涂料。该涂料采用可溶并可水解的树脂作为基料，配合低毒的氧化亚铜或其它有毒物质作为防污剂。该涂料在海水的作用下，漆料最外层发生水解，产生小分子，同时释放出防污剂，形成亲水的大分子链。当舰船以15节以上的速度前进时，海水与船体界面产生的水流就会将失去涂料的漆膜冲蚀掉，露出新的涂料。这样周而复始，直至整个涂料层溶解而被冲蚀掉。作为基材的树脂有许多种，主要采用的有聚丙烯酸类和聚酯类树脂。如可以采用2-硫氰基砒啶1-氧化物和氧化亚铜或采用2-砒啶硫醇1-氧化物和氧化亚铜为主要成分，加入松香、氯化橡胶、二氧化硅等制成防污涂料。另外有文献报道采用氯化PVC作为基料，加入Cu-Cr-Ba作为氢化催化剂和生物杀伤剂，得到的涂料具有良好的防污效果。采用丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸环己酯-甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇(NK-EsterM-90G)-丙烯酸共聚物、乙酸铜、Equacid SA13(6，6-二甲基-2-甲基-2-异丁基庚烷羧酸)制成的自抛光共聚物与氧化亚铜毒剂及其它添加剂混合，制得的防污涂料在海水中使用36个月后仍具有良好的防污性能。

污染物(例如水性油性笔、皮肤油脂等)有亲水和亲油性成分。表面能是影响抗沾污涂料性能的重要因素之一。固体表面自由能越小，就越不容易被一些液体所润湿，反之亦然。因此，寻求和制备具有低表面自由能的固体表是制备疏水抗沾污涂料的前提要求。人们通过长期研究发现，有机硅树脂和含氟树脂这两类是表面能极低的材料。有机硅树脂由于其具有良好的疏水疏油性、耐高低温、耐氧化等性能，使之成为制备低表面能材料的通常选择。如德固赛公司的F8261(2-全氟己基乙基三乙氧基硅烷)、道康宁公司的DowCorning2604(2-全氟辛基乙基三甲氧基硅烷)及全氟聚醚有机硅，处理玻璃、陶瓷，能赋予这类无机材料良好的抗沾污性能。

传统上认为，含氟树脂有着比有机硅树脂更低的表面能(低10mN/m左右)，因为氟是所有元素中电负性最高(3.98)、原子极化率最低(0.557)、范德华原子半径最小(0.135nm，除氢)的元素，氟原子与碳原子可以形成十分牢固的共价键，因此，全氟烷链独特的分子结构使其受到周围氟原子保护，从而具有其他材料所无法比拟的独特性能，如极低的表面能、良好的疏水疏油性、耐一候性、耐热性、化学稳定性等，因此，首选含氟树脂来制备抗沾污涂料。美国Aerojet-Gerenal公司的产品，一种带有氟化侧链的聚醚多元醇，经异氰酸醋固化后，具有低表面自由能、低摩擦系数和低污染释放等，是一种很有开发前景的抗沾污涂料，但其耐磨性并不好。