[发明专利]含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂及制备与应用涂料

说明书

本发明公开了一种含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂及用该树脂制备的环境友好型自抛光防污涂料。此次借鉴有机锡侧链防污结构，设计并合成了具有类似有机锡树脂侧链丁基锡防污结构的嘧菌酯接枝的丙烯酸锌树脂，主要通过将嘧菌酯衍生物与氧化锌、丙烯酸预聚物树脂反应获得嘧菌酯接枝丙烯酸锌树脂，赋予其侧链防污结构链段。所述的含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂分子量适中，水解速率前期较快，抑菌效果显著，储存稳定性好。

技术领域

本发明属于涂料技术领域。更具体地，涉及一种含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂及含铜自抛光防污涂料。

背景技术

地球表面三分之二被水覆盖，水上航运占了世界运输总量的70％以上，船舶正在成为一种越来越重要的运输工具。大量海洋生物与孢子附着于船舶底部，尤其是在温暖的海域或者是春夏两季，这些有害生物会迅速繁殖生长，在船舶底部形成凹凸不平的表面。这种海洋中的微生物、植物和动物附着在舰船并对之产生不利影响的现象称为海洋生物污损。海洋生物污损是一个全球性的问题，它对海洋航运、海军舰船、海洋资源的勘探、开发与利用带来诸多不利影响，已成为制约海洋经济发展和维护海防安全的技术瓶颈之一。海洋生物污损所形成的生物垢会增加船体粗糙度和重量、增大航行阻力，使得燃油消耗大为增长，造成每年数百亿美元的经济损失，同时还增加了二氧化碳的排放量，加剧室温效应。全世界每年因生物污损导致的燃料损失为26％左右，最高达40％，而航次总成本增加可达77％。此外，附着在远航船舶上的生物还会进入不同海域，造成潜在的“物种入侵”，影响海洋生态平衡。

目前最有效的方法是使用防污涂料。20世纪70年代开始有机锡(TBT)得到了广泛应用，但随后的研究表明其对海洋生态环境造成了巨大的灾难，因此国际海事公约组织(IMO)规定2008年全面禁止有机锡防污漆，现有的防污涂料中以无锡自抛光防污涂料应用最为广泛，但其基料丙烯酸锌树脂自身不具有防污效果，而是靠物理添加防污剂来实现抑制海生物污损，如添加氧化亚铜等，因此导致其实际应用效果远低于有机锡自抛光防污涂料，主要原因是当前树脂不具有类似有机锡树脂侧链丁基锡的防污结构，降低了防污剂和树脂之间的协同防污作用。

因此，本文设计并合成了具有类似有机锡树脂侧链丁基锡防污结构的嘧菌酯接枝的丙烯酸锌树脂，赋予其侧链防污结构链段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷与不足，首先提供一种含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂的制备方法，制备得到的含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂水解速率较快，抗菌性好，稳定性好。

本发明还提供了一种含铜自抛光防污涂料。

一种含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂，其特征在于，本发明中含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂的制备，包括如下步骤：

在回流温度下由含羧基的嘧菌酯衍生物、含锌化合物与丙烯酸预聚物经引发剂引发自由基聚合制得含嘧菌酯结构的丙烯酸锌自抛光树脂。

优选地，所述在一定条件下经引发剂引发自由基聚合制得的丙烯酸预聚物的回流温度为100-120℃(优选110-120℃)，回流时间为2-4h(优选3-4h)，引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化苯甲酰一种或两种以上，每100g单体(包括(甲基丙烯酸和/或丙烯酸)、软单体、硬单体和含氟丙烯酸酯)中用量为1-2g(优选1-1.5g)。

优选地，所述丙烯酸预聚物由以下重量份制备而成：(甲基)丙烯酸10-20份、硬单体10-20份，软单体40-60份，含氟单体10-20份。