[發明專利]一種用于海洋設施防污的防污劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210177141.1
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102702821A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 安燕;李曉峰;馬聰慧;張公明;張玉良;李文戈;尹衍升;董麗華
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: C09D5/16
• 分類號: C09D5/16;C09D7/12;C07D213/89
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種防污劑，更具體的說，涉及一種用于海洋設施防污的防污劑及其制備方法。

背景技術

海洋生物在海洋設施表面的附著和生長被稱為海洋生物污損，海洋生物污損有加大船舶航行阻力，堵塞管道和養殖網具，影響聲學儀器以及其他海上設備的正常使用，增加海洋石油和天然氣開采平臺的負擔，加速金屬腐蝕等嚴重危害，從而造成海洋軍事活動、海洋運輸、工業和水產養殖生產等產生巨大損失（馬士德,等.艦船的生物附著與腐蝕調查[J].海洋學報,1996(1):18-21）。據統計，全世界范圍內每年由海洋生物污損造成的損失大約為500億美元。因此，對海洋防污問題的研究是海洋運輸、海洋工程及海洋漁業等領域中重要課題。

目前，海洋防污技術中最經濟、最簡便有效的方法是在海洋設施的表面涂裝含有防污劑的防污涂料，而防污涂料產品的研發中最重要的就是選擇合適的防污劑。

傳統的防污涂料種類很多，其中無機類防污涂料主要包括氧化亞銅、氧化汞、氯化鋅等，有機類防污涂料主要包括有機錫化合物（如TBT）、有機氯化合物（如DDT）等。其中有機錫化合物是已經使用多年的主要海洋防污劑，其防污效果可達五年以上，但后來的研究發現，錫會對海洋生態環境造成影響。目前，國際海事組織已禁止了有機錫在海洋防污涂料中的應用。現今80%海洋防污涂料都是采用氧化亞銅作為防污劑。氧化亞銅的用量占涂料中不揮發成分的30-60%，但由于氧化亞銅比重大、親水性強，容易產生沉降，釋放到水體中，對防污涂料的使用造成影響。同時，過多的氧化亞銅釋放到水體中，易造成水體重金屬積累，具有潛在的污染性，因此，國際海事組織于2012年開始限制氧化亞銅的使用。可見，開發新型的無毒或低毒防污劑已迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是克服現有防污劑的缺點，而提供一種用于海洋設施防污的防污劑，該防污劑中的三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺和金屬形成的配合物具有三腳架型結構，性質穩定，防污效果好，且具有無毒或低毒的特點。

為實現本發明的目的，本發明的技術方案是：

一種用于海洋設施防污的防污劑，其特征在于，所述防污劑為由三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺和金屬形成的配合物在溶劑中形成的納米顆粒懸浮液，

其化學結構式為：

其中，M為金屬離子。

在本發明的一更優選實施例中，所述M為過渡金屬離子。

在本發明的一進一步的優選實施例中，所述過渡金屬離子為銀、銅、鋅離子中的一種。

在本發明的一優選實施例中，所述溶劑為蒸餾水和DMF的混合溶液，

在本發明的一更優選實施例中，蒸餾水和DMF的體積比V_水/V_DMF為100/1。

在本發明的一優選實施例中，所述納米顆粒懸浮液中配合物的濃度為20~50mg/L。

本發明的另一目的是提供一種用于海洋設施防污的防污劑的制備法，該方法包括以下步驟：

1）制備三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺：

將吡啶硫酮鈉溶于溶劑中后，與三（2-氯乙基）胺的鹽在堿存在下，反應1-4小時，直至出現沉淀且沉淀量不再增加為止，停止反應，反應生成的三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺經純化用于下一步反應；

反應方程式如為：

2）制備三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺和金屬離子的配合物：

將步驟1）制備所得的三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺溶于氯仿中，向其中滴加金屬離子的溶液，滴加完畢后繼續在室溫下攪拌反應2~4小時，直至出現沉淀且沉淀量不再增加，停止反應，反應生成的三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺和過渡金屬的配合物經純化用于下一步反應。

3）制備配合物的納米顆粒懸浮液：

將步驟2）制備所得的配合物溶于溶劑中，超聲30~60分鐘，即得到三（2-(N-氧化物-吡啶基-2-硫基）乙基）胺和過渡金屬的配合物的納米顆粒懸浮液。

在本發明的一優選實施例中，所述制備方法，步驟1）中，三（2-氯乙基）胺的鹽為三（2-氯乙基）胺鹽酸鹽或三（2-氯乙基）胺硫酸鹽中的一種。

在本發明的一優選實施例中，所述制備方法，步驟1）中，所述溶劑為甲醇，乙醇或丙醇，異丙醇中的一種或兩種以上的混合物。