[发明专利]一种含苯并[d]异噻唑啉-3-酮-三嗪基单体的丙烯酸酯防污树脂的结构及制备方法

说明书

本发明涉及海洋防污领域，以1,2‑苯并[d]异噻唑啉‑3‑酮（BIT）和三聚氯氰（CNC）为原料，制备获得了一种BIT‑烯丙氧基三嗪单体，并将其与丙烯酸酯单体进行共聚反应，制备得到了一种接枝BIT活性结构单元的丙烯酸酯防污树脂。制备BIT‑三嗪基防污树脂单体的方法包括：在温度为0‑25℃的条件下，首先将CNC和丙烯基醇反应得到烯氧基三嗪，然后与BIT反应得到BIT‑三嗪基防污树脂单体。本发明还公开了由上述单体和丙烯酸酯共聚反应，制备得到的BIT‑三嗪基海洋防污树脂的结构及方法。本发明提供的BIT‑三嗪基防污树脂单体具有优良的可聚合性，自聚或与其它单体共聚，得到的BIT‑三嗪基防污树脂具有较高的分子量，在使用过程中活性物质不易扩散流失，同时又可以通过酯键的水解控制释放速率，从而使防污活性物质得到高效利用，有望成为一种绿色高效的新型海洋防污涂料。

技术领域

本发明涉及海洋防污涂料领域，特别是涉及一种苯并[d]异噻唑啉-3-酮-三嗪基防污树脂单体及其共聚型丙烯酸酯防污树脂的结构，以及它们的制备方法。该防污树脂共聚物中含有苯并[d]异噻唑啉-3-酮结构单元，可用于海洋防污涂料、工业杀菌涂料等方面。

背景技术

海洋作为人类生存资源和能源的宝库，为人类社会的发展创造了丰富的物质财富和便利交通，合理开发和利用海洋资源已成为各国的发展策略。我国海域辽阔，海洋面积大约300多万平方公里，开发和利用海洋资源已成为经济社会发展的必由之路。海洋生物污损是指海洋微生物、动物和植物在船体或水下固体设施表面附着生长而形成的生物群落附着现象。海洋生物污损会增大船底表面的粗糙程度甚至破坏船体外表面，增加船舶航行过程中所受到的阻力，进而造成船舶航行速度变慢、燃油使用增加等一系列问题。而且，海洋污损生物在生长过程中还将产生酸性有机物，腐蚀船舶，堵塞管道系统，降低使用年限，影响海洋运输和生产活动。据不完全统计，每年全世界因海洋污损造成的经济损失达到上百亿美元。

为防止海洋生物污损，人们开发了许多针对海洋生物污损的技术和方法，目前最有效的方法依然是涂刷功能性海洋防污涂料。早期出现的有机锡防污涂料由于不断释放三丁基锡化合物，产生了严重的海洋生物累积毒性，危害海洋生态环境，国际海洋环境保护委员会已于2008年禁用了有机锡防污涂料。而目前广泛使用的含有机含铜防污涂料，其所释放的铜离子同样会在港湾中聚集，危害海洋生态平衡。因此，开发无毒或低毒、环境友好的新型海洋防污涂料，已成为该领域中急需解决的问题。

苯并[d]异噻唑啉-3-酮（BIT）化合物是一种高效的杀菌、抑藻化合物，属于生物合成抑制剂，其杂环上的活性部分与细菌体内蛋白质中的碱基形成氢键，并吸附在细菌的细胞上，从而破坏细胞内DNA的结构，使其失去复制能力，最终导致生物体死亡。BIT化合物的抗菌能力强、毒性非常低、特别适用于杀死细菌和真菌。近年来，人们对BIT进行了更为深入的研究，将其用于海洋防污涂料也取得了一定的研究成果。但从结构上来看BIT属于小分子化合物，所以使用主要是靠物理添加混合，在实际运用过程中，出现水溶性不好、渗析严重、药效持续时间不长等弊端，使其使用范围受到一定的限制。

本发明提供一种接枝BIT-三嗪基结构的丙烯酸防污树脂及其制备方法，所制备的BIT-三嗪基防污树脂单体不仅可以作为杀菌剂使用，还可以与其它含双键的功能单体进行共聚反应，制备具有防污性能的BIT-三嗪基防污树脂。BIT以化学键的方式连接到丙烯酸树脂的主链上，因此在使用过程中不易扩散流失，同时还可以通过C-N 键和C-O键的水解而缓慢均匀的释放BIT等活性物质。提高使用效果，延长使用时间，克服小分子防污涂料的不足。

发明内容

本发明提供一种含BIT-三嗪体系的单体和防污树脂的结构及其制备方法，采用该树脂制备的防污涂料具有良好的防污性能和自抛光性能。

一种BIT-三嗪基单体的结构，其特征在于其结构用图1 表示，其中R 为丙烯氧基、2-甲基烯丙氧基、2-丁烯氧基、2-甲基-2-丁烯氧基、3-丁烯氧基或3-甲基-3-丁烯氧基。