[發明專利]一種自拋光防污樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201210160669.8
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102675524A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王鳳奇;李樾
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F230/04;C09D133/08;C09D133/10;C09D133/12;C09D143/00;C09D5/16
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明屬于樹脂合成領域，具體地涉及一種自拋光防污樹脂及其制備方法。

背景技術

眾所周知，海洋中生活著大量的海洋生物，船在海洋中航行時，海洋生物會很快吸附在船殼表面，并在上面生長、繁殖，這就造成船殼被海洋生物污損。而當船殼被海水侵蝕或海洋生物污損后，船體表面粗糙度增加，造成水流阻力和摩擦力增大，導致艦船航行速度明顯降低；船體自重的增加，使燃料消耗增大，進塢維修次數亦隨之增多，燃油消耗增加。有資料表明，當船底生成1mm厚的粘膜時，可使船體表面摩擦系數增加80%，船速降低15%。此外，附著的海洋生物(如藤壺)在生長的過程中，其貝殼的移動會破壞船殼表面的防污和防腐涂層，而生物體的死亡及微生物對有機體的作用，加速了船體的腐蝕。同時船底附著的海洋生物會隨遠洋貨船輕易地被帶到世界各個海域，這種動植物的自由流動極有可能將外來物種帶到某地區，破壞當地的生態平衡，甚至造成某些病蟲害或致命疫情的大面積傳播，對于全球的環境保護來說，這無疑是一個巨大的隱患。

有機錫作為毒料應用于防污涂料始于上世紀50年代中期，人們發現三丁基錫(TBT，Tributyltin)具有廣譜高毒性，能夠殺滅淡水泥螺。二十世紀七十年代，一種防污期效長的有機錫自拋光防污涂料TBT-SPC(self-polishing?copolymer?paints)自拋光防污涂料被開發出來，主要是由水解性甲基丙烯酸三丁基錫共聚物為成膜物、以氧化亞銅為毒料并加入氧化鋅等顏填料制成的涂料。在海水中，涂層表面聚合物線性主鏈上的有機錫丙烯酸酯發生水解，釋放出TBT；同時聚合物主鏈因水解產生的親水性基團使其具有水溶性，當親水基團數量達到一臨界值時，聚合物主鏈便漸漸自消溶于海水中，又暴露出新的表面。這種自拋光防污涂料，防污效果好，使用有效期長，此種涂料一經出現，很快便成為防污涂料的主流產品，幾乎占全球海洋防污涂料使用量的70%，防污期效一般為5年。

但是后來人們發現海洋貝類生物異?，F象與有機錫化合物帶有的毒性有關。有機錫化合物的防污作用在于其具有強烈的干擾生物內分泌系統的作用，即干擾荷爾蒙分子，影響生物最基本的生殖功能，造成生長和遺傳方面的不良后果，同時由于有機錫化合物在海洋生物中高濃度存積、難于分解并可以在環境中長時間滯留，引起生物體的畸變。為防止環境污染，從80年代后期開始，美國、英國、法國、日本及歐洲共同體國家等先后實行了對有機錫類防污涂料涂裝的限制，迫使船舶涂料廠商著手進行替代涂料的研究開發工作，并由此拉開了研究無毒防污涂料的序幕。由于傳統含有機錫毒料的防污涂料釋放的有害物質給生態環境和人類健康造成了嚴重危害，國際海事組織IMO(International?Marine?Organization)于2000年10月作出規定：含有機錫防污涂料的最終使用期限為2003年1月1日，涂有該類涂料的船舶運行的最終期限為2008年1月1日。即從2008年起，不再允許任何涂有含有機錫涂料的船舶在海上運行。因此開發研制對環境無污染的新型無毒防污涂料以取代傳統的毒性防污涂料勢在必行。

當今合成無錫自拋光防污樹脂的主流方法是先合成含有羧基的丙烯酸樹脂，再與含鋅（或銅）的堿式鹽反應，例如中國專利CN200310105495.6,這種方法工藝較復雜，時間長，耗能大，而且接枝率很難達到100%。還有一種方法如中國專利CN201110048903.3提出的先合成出帶有丙烯酸鋅或銅的小分子，再與其他丙烯酸類單體自由基聚合，這種方法比較簡單，耗能低，可控性強，但是在第一步合成丙烯酸鋅或銅時，很難保證形成單一的丙烯酸鋅或銅單體，導致接下來樹脂的穩定性不足。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種自拋光防污樹脂。

本發明要解決的技術問題是提供一種自拋光防污樹脂的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種自拋光防污樹脂，它的分子式為：

式中，M為Zn、Cu、Ca、Mg、Mn、Co或Ba；

R₁、R₂分別為碳原子數不大于6的烷基；

R₃為甲基或苯基；

m、n、k分別為大于1的整數；該自拋光防污樹脂的數均分子量為7000～50000，多分散系數≤5。

為解決上述技術問題，本發明提供一種自拋光防污樹脂的制備方法，包括以下步驟：