[发明专利]一种钙钛矿锚定含氟两性离子聚氨酯发光防污涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿锚定含氟两性离子聚氨酯发光防污涂层及其制备方法，属海洋防污涂层领域；该制备方法包括步骤一：制备前驱体油酸铯；步骤二：制备钙钛矿；步骤三：将钙钛矿分散在甲醇中，并在搅拌下滴加1‑硫代甘油，反应12‑13小时得产物羟基修饰钙钛矿；步骤四：通过3‑二甲胺基‑1,2‑丙二醇、含氟二元醇和聚四氢呋喃醚二醇加入三口烧瓶中，在105‑110℃搅拌下脱水1‑2h，在50‑60℃搅拌下滴加二异氰酸酯，制备含氟两性离子聚氨酯预聚物；步骤五：将羟基修饰钙钛矿加入到含氟两性离子聚氨酯预聚物中，加入扩链剂超声混合均匀。本发明的发光防污涂层光催化剂损耗低、光催化效率高、兼具警示作用和防污作用。

技术领域

本发明涉及一种海洋防污涂层领域，特别是涉及一种钙钛矿锚定含氟两性离子聚氨酯发光防污涂层及其制备方法。

背景技术

目前海洋浮标常用自抛光类防污涂料或者烧蚀型防污涂料来阻碍污损生物的附着。同时浮标常常需要外加光源起到警示作用，防止海上船只发生碰撞事件。目前尚不存在兼具防污性能和发光警示作用的防污涂层。与只有百分之几到十几量子效率的传统催化剂相比，钙钛矿具有100％的光电转化率，可产生单线态氧，具有优异的杀菌能力，可用在防污领域。

然而钙钛矿在海洋防污领域应用可能存在以下技术难题：

1、钙钛矿稳定性差，遇水会发生溶解，降低杀菌能力。

2、光照不足、过强或黑暗条件下，钙钛矿的光催化防污作用下降，从而使复合涂层防污性能降低。

3、钙钛矿在防污领域应用时，没有载体的承载容易发生损耗，且常见的树脂载体无法对光催化作用起到增强作用，致使光催化效率较低。

经过检索发现，目前钙钛矿的应用比较多的是太阳能电池领域。例如中国专利文献 CN104091888A、CN104795501A、CN103915567A、CN106252512A等等，但在防污领域目前应用很少，存在着上述的技术难题。

因此，制备一种光催化剂损耗低、光催化效率高、兼具警示作用和防污作用的发光防污涂层具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，为解决上述技术难题，本发明的目的在于提出一种钙钛矿锚定含氟两性离子聚氨酯发光防污涂层及其制备方法，该发光防污涂层光催化剂损耗低、光催化效率高、兼具警示作用和防污作用。

所采用的技术方案为：

本发明的一种钙钛矿锚定含氟两性离子聚氨酯发光防污涂层的制备方法，包含以下步骤：

步骤一：将反应量的碳酸铯、十八烯与油酸一起混合加入到三口瓶中，加热至120-130℃真空干燥1-2小时，然后在氮气保护下加热至150-160℃，直到所有的碳酸铯与油酸反应完全得到产物前驱体油酸铯；

步骤二：将反应量的十八烯、油酸、油酸胺和卤化铅一起放入三口烧瓶中，加热至120-125℃真空干燥1-2小时，待卤化铅完全溶解后，加热至130-160℃，并迅速注入步骤一合成好的前驱体油酸铯，注入5-6s后用冰浴将反应迅速冷却至室温，形成产物钙钛矿；

步骤三：将钙钛矿分散在甲醇中，并在搅拌下滴加1-硫代甘油，反应12-13小时得产物羟基修饰钙钛矿；

步骤四：将3-二甲胺基-1,2-丙二醇、含氟二元醇和聚四氢呋喃醚二醇加入带有机械搅拌装置、温度计、抽气接头的三口烧瓶中，在105-110℃搅拌下脱水1-2h，在50-60℃搅拌下滴加二异氰酸酯，混合均匀后加热至80-85℃反应2-3h，在40-45℃搅拌下滴加1,3-丙磺酸内酯，保温12-13h，得到含氟两性离子聚氨酯预聚物；

步骤五：将步骤三的羟基修饰钙钛矿加入到步骤四的含氟两性离子聚氨酯预聚物中，加入扩链剂超声混合均匀，得到产物钙钛矿锚定含氟两性离子聚氨酯发光防污涂层。

进一步地，还包括：