[发明专利]一种支化点断裂型超支化树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种支化点断裂型超支化树脂及其方法与应用。所述支化点断裂型超支化树脂主要由以下按重量份数计的组分制备而成：乙烯基防污功能单体0～70份、双官能度单体1～60份、乙烯基单体0～90份、引发剂1～20份、链转移剂0.5～10份、有机溶剂50～150份。该树脂的支化点能在海水的进攻下断裂，断裂后形成容易被环境吸收的小分子碎片，可有效避免造成海洋微塑料污染。同时，侧链硅烷酯键/锌酯键/铜酯键/甜菜碱型两性离子前体也能在海水中发生水解，与支化点断裂二者的协同可进一步加快材料的水解速率，实现快速抛光，从而解决传统自抛光材料对航速的依赖性问题，满足于污损压力大海域的静态防污需求。

技术领域

本发明属于海洋防污材料技术领域，具体涉及一种支化点断裂型超支化树脂及其制备方法与应用。

背景技术

海洋生物污损问题会造成巨大的经济损失与安全隐患，因此海洋防污是与环境、能源、国防等国家重大需求密切相关的课题，具有重要的意义。目前，涂装海洋防污涂料是解决海洋生物污损问题最经济、最方便和常用的方法。主流的自抛光树脂技术以聚丙烯酸硅烷酯、聚丙烯酸锌和聚丙烯酸铜树脂为代表，它们都是侧链水解型的，其性能的发挥对停航比和航速都有一定的要求。在静止阶段，仅靠海水的冲刷很难达到理想的自抛光效果。更为重要的是，此类树脂本身不具有功能，只能依赖于防污剂的释放来抑制、杀灭污损生物，抛光的不稳定导致防污剂不能持续地释放，因此静态防污效果不佳。不仅如此，水解后的高分子难以脱离涂层表面使涂层溶胀性增大的同时，由于主链无法在海洋环境中降解，分散到海洋中会造成微塑料污染，严重威胁着海洋生态系统的安全。

当前研究的热点在于如何赋予防污树脂多功能化以增强其防污功能，比如在高分子主链中引入聚酯结构赋予降解性，如专利CN201310314516，一种主链断裂型聚丙烯酸类硅烷酯树脂的制备方法及应用；专利CN201710292447，一种单体法制备的主链降解型聚丙烯酸锌树脂及其方法与应用；专利CN201710292938，一种主链降解型聚丙烯酸铜树脂及其制备方法与应用；接枝具有污损阻抗性能的防污基团或可诱导自生两性离子的功能单体等等。但以上技术的实施都是基于传统直链型的高分子树脂，仍然不能很好地使水解后的树脂及时脱离涂层表面，实现可控的自抛光，满足于污损压力大海域的静态防污需求。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种支化点断裂型超支化树脂。所述树脂不仅可以满足海洋静态防污需求，同时可以避免造成海洋微塑料污染。

本发明的另一目的在于提供上述一种支化点断裂型超支化树脂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述一种支化点断裂型超支化树脂的应用。所述支化点断裂型超支化树脂可用于海洋防污领域。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种支化点断裂型超支化树脂，按重量份数计，由以下组分制备而成：

所述乙烯基防污功能单体为乙烯基硅烷酯单体、乙烯基锌酯单体、乙烯基铜酯单体和甜菜碱型两性离子前驱体中的一种；

所述乙烯基硅烷酯单体为丙烯酰氧基三甲基硅烷、甲基丙烯酸三甲基硅酯、丙烯酰氧基三乙基硅烷、甲基丙烯酸三乙基硅酯、丙烯酰氧基三异丙基硅烷、甲基丙烯酸三异丙基硅酯、丙烯酰氧基三苯基硅烷、甲基丙烯酸三苯基硅酯、丙烯酰氧基三正丁基硅烷、甲基丙烯酸三正丁基硅酯、丙烯酰氧基叔丁基二甲基硅烷、甲基丙烯酸叔丁基二甲基硅酯、丙烯酰氧基双(三甲基硅氧烷基)甲基硅烷和甲基丙烯酸双(三甲基硅氧烷基)甲基硅酯中的至少一种；

所述乙烯基锌酯单体由以下方法制备得到：以溶剂为反应介质，将含锌化合物、(甲基)丙烯酸和一元羧酸按照摩尔比(0.9～1.1):1:(1～1.2)反应得到，其中乙烯基锌酯单体在产物混合液中的固含量为40～60％；