[发明专利]一种丙烯酸酯类酰胺防污剂及其制备方法

说明书

本发明属于海洋防污技术领域，具体涉及一种丙烯酸酯类酰胺防污剂及其制备方法，丙烯酸酯类酰胺防污剂的分子结构由苯环、丙烯酸酯基、酰胺基和烷基链R₂组成，其中，丙烯酸酯基和酰胺基连接在苯环上，且为邻位关系，R₂基团在氨基N位置，以C‑N键与酰胺连接；丙烯酸酯类酰胺防污剂制备方法的工艺过程为：在通氮气的情况下，将溶有丙烯酰氯的二氯甲烷溶液滴入溶有酰胺化合物和三乙胺的二氯甲烷的混合体系中，常温反应，洗涤、分液、取下层有机相调节至中性，干燥，过滤，旋蒸，合成具有修饰结构的丙烯酸酯类酰胺防污剂，应用于海洋防污涂料体系，在海水环境中可通过酯基水解，释放防污成分，防除污损生物生长。

技术领域：

本发明属于海洋防污技术领域，具体涉及一种丙烯酸酯类酰胺防污剂及其制备方法，防污剂分子结构式中含有碳碳双键、丙烯基、酯基和酰胺基，用于海洋环境中船舶及海洋平台等海上设施表面防除生物污损。

背景技术：

海洋生物污损是指海洋微生物、植物和动物在浸没于海水的表面吸附、生长和繁殖所形成的生物垢，其对船舶、核电站、石油生产平台等海洋工程设备造成极大危害。例如：船体被海洋生物附着后变得粗糙，航行阻力和燃料消耗显著增加。解决海洋污损问题最常用的方法是使用含有防污剂的涂料。20世纪80年代，船舶用防污涂料普遍含有汞、砷、有机锡等有毒防污剂，毒性较大，不易降解，会对海洋环境会造成严重污染，危害海洋生物的生长和繁殖。1990年国际海事组织海洋环境保护委员会发布有关有机锡使用的规定：自2008年1月1日之后禁止在船体上使用有机锡防污涂层。所以，国内外加快了研制和开发不含有机锡的低毒和无毒防污涂料的步伐，其中，无锡自抛光涂料的发展最迅速。

无锡自抛光涂料主要包括以下几种：(1)以丙烯酸类树脂为基料，聚合物链上带有防污基团；(2)以普通水解型的聚酯类和聚丙烯酸类为基料，加入吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、异噻唑啉酮等防污剂，控制基料水解速率达到防污效果；(3)以马来酸酐、磷酸树脂等酸性树脂为基料，在涂层表面形成酸性微环境达到防污性能。专利文献方面，美国公开了丙烯酸衍生物与异噻唑啉酮衍生物反应合成丙烯酸酯类化合物后再与可聚合双键化合物共聚合，形成功能树脂；中国专利202011459294.6公开了一种二氢辣椒素修饰的丙烯酸树脂的分子式，其中：R1，R2，R3和R4可以相同或不同，选自氢原子或甲基，R5和R7可以相同或不同，选自C1～C6烷基，R6为二氢辣椒素基，其中通过二氢辣椒素分子中的酚羟基和丙烯酸或甲基丙烯酸成酯；n、m、o、p为大于1的整数；所述二氢辣椒素修饰的丙烯酸树脂数均分子量Mn为6000～60000，多分散系数≤5；分子式中的四个结构单元仅用于标识其组成，各结构单元在所述二氢辣椒素修饰的丙烯酸树脂的高分子链中的位置是随机分布的；其二氢辣椒素修饰的丙烯酸树脂能够经酯键水解释放二氢辣椒素，作为无毒防污剂，但是，二氢辣椒素制备需要催化加氢，工艺复杂，成本高。中国专利201310314717.9公开了种柳酰胺类化合物作为海洋防污剂的应用，所述柳酰胺类化合物的分子结构由柳酰胺和烷基链R组成，其中，柳酰胺包含1个酰胺基团、1个苯环和1个羟基，苯环上酚羟基和酰胺基为邻位关系；R基团在氨基N位置，以C-N键与柳酰胺连接，分子结构式中R基团的结构特征为：碳个数为1-18的饱和直碳链；使用时单个使用或多个复合使用或与其它防污剂复配使用；对小舟形硅藻的有效抑制浓度达到0.5μg/ml，1μg/ml，经12小时即可抑制70％的硅藻附着生长。

上述防污剂或价格昂贵，或仅仅通过与树脂物理混合的方式进行防污，防污剂的释放速率受基体树脂和物理混合程度的影响，海水中防污剂的释放不稳定，防污周期短。因此，急需寻找防污效果更好，对环境友好的防污剂及其制备方法，以提高防污剂利用率，延长防污期效。

发明内容：

本发明的目的是合成具有酰胺基、丙烯基、酯基和长碳链结构的防污剂，通过碳碳双键与含双键化合物单体共聚合，通过酯基水解均匀释放防污化合物，或直接混合至涂料中使用，达到延长防污期效的目的。