[发明专利]主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂、制法与应用

说明书

本发明公开了一种主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂、制法与应用。所述主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂具有如下式所示的结构：其中Me包括Ag、Cu、Fe、Zn、Cr中的任意一种或两种以上的组合；n选自10～500。本发明提供的制法原料易取、方法简单，使用方便；同时本发明制备的主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂整合了金属离子防污与席夫碱防污两大防污材料，通过改变金属离子络合程度可大范围调整树脂及涂层的机械强度和降解速率，防污效果优异，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于防污技术领域，具体涉及一种主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂、制法与应用。

背景技术

海域约占地球表面的70％，在广阔的海洋中蕴藏着无法估量的资源，然而，海洋活动都不可避免地会受到海洋生物污损这一问题的困扰。海洋生物污损是指海洋生物在海洋设施的表面上附着、生长和聚集形成的生物污垢，它严重影响人类对海洋资源的开发与利用。例如，生物在船体的牢固附着会造成航行阻力和燃油消耗的显著增加，增加温室气体的排放；生物污损会堵塞海产养殖的网笼，网笼内外难以充分交换氧气和营养物，造成养殖物生长缓慢，甚至死亡。

在基材表面涂刷防污涂料是防止海洋生物污损普遍采用的方法，目前，市场广泛应用的防污涂料技术主要有溶解型、接触型和自抛光型三种。由于这些防污树脂自身不具有防污能力或防污能力较弱，因此通常需要加入大量的氧化亚铜、三丁基锡等防污剂来增强涂层的防污能力。尽管填加防污剂可有效提高防污性能，但过多防污剂的添加容易使防污剂利用率降低，并严重危害环境。基于此，国际海事组织已完全禁止有机锡防污涂料在船舶上的使用。

聚席夫碱树脂是一类自身具有较强防污能力的树脂体系，有望在新一代防污涂层技术中获得广泛应用。一方面，聚席夫碱树脂可以在水环境中进行水解，不断更新涂层-水介质界面，降低生物污损程度；另一方面，席夫碱水解产生的醛类小分子或某些氨类小分子自身具有防污杀菌的作用，这可增强涂层的防污能力。如专利CN111635693A中公开了一种本征型防污树脂及其制备方法和应用，在该方法中，将席夫碱接枝到树脂的支链上，形成了支链含席夫碱基团的本征型防污树脂。专利CN106916083A中公开了一种基于席夫碱结构的生物基丙烯酸酯及其制备方法，该单体有望用于合成基于席夫碱结构的聚丙烯酸类涂层(支链水解型)。尽管支链含席夫碱官能团的防污树脂具有广阔的应用前景，但由于主链不可水解，容易造成后期聚席夫碱水解变缓，影响后期的防污能力。

主链可降解型聚席夫碱防污树脂有望解决这一问题。主链可降解型聚席夫碱防污树脂在水环境下水解后可完全更新表面，不容易出现后期席夫碱水解变缓，影响防污能力的现象。但主链可降解型聚席夫碱树脂由于席夫碱的可逆性通常导致分子量不高、机械强度较低和水解速率不易调控，这严重影响了聚席夫碱基防污树脂的推广。但目前缺乏这类主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂及其制备方法，这极大地限制了该类本征型防污树脂的应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂、制法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂，所述主链降解型金属离子络合聚席夫碱防污树脂具有如式(I)所示的结构：

其中，R₁包括

R₂包括虚线代表键连接位置；

Me包括Ag⁺、Cu⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Cr²⁺、Cr³⁺中的任意一种或两种以上的组合；n选自10～500。