[發明專利]一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201610353217.X
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN107434843B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 從巍巍;王科;于雪艷;李志生;肖玲;桂泰江
• 申請（專利權）人: 海洋化工研究院有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F230/08;C08F220/22;C09D151/08
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 揭玉斌;蔡志勇

本發明涉及一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的制備方法及其應用，特別應用于對污損釋放型防污涂層進行表面改性。它屬于有機硅功能化合物中間體合成及應用研究領域。本發明將聚乙二醇親水單體、含氟疏水單體與含雙鍵硅烷偶聯劑在反應體系中進行自由基聚合，反應過程簡單可控，能夠將含雙親鏈段結構接枝到污損釋放型防污涂層中，此種鏈段的存在能夠有效增強污損釋放型防污涂層對生物膜形成過程的防御抵抗，對海洋生物無毒，具有環保性。

技術領域

本發明涉及一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的制備方法及其應用，特別應用于對污損釋放型防污涂層進行表面改性。它屬于有機硅功能化合物中間體合成及應用研究領域。

背景技術

任何浸入海水中的設施都難以擺脫海洋生物的污損，有機分子或顆粒數秒內在基體表面聚集，形成富含蛋白的基膜。細菌以及單細胞硅藻等隨后在基膜上沉積并分泌胞外聚合物，并依靠胞外聚合物的包覆保護，最終粘附在基膜上，由此形成海洋污損生物群落初級階段的生物膜，生物膜中細菌等微生物之間，以及它們與無脊椎動物幼蟲、藻類孢子之間相互作用，相互影響，并且它們與隨后的大型污損生物附著有著復雜的關系。

目前，行之有效的商品化防污涂料大多依靠向周圍海水中緩慢釋放防污劑，盡管有效，但對非目標生物造成許多負面影響。防污劑及其代謝產物在生物體內累積并破壞其內分泌系統等。國際海事組織(IMO)和海洋環境保護組織(MEPC)對毒性防污涂料禁止使用，各國紛紛提高防污涂料市場準入門檻，環境友好型防污涂層技術的發展勢在必行。

污損釋放型防污涂層是不含任何防污毒劑的柔性材料，具有不沾污和易移除雙重作用效果，從而成為環境友好型防污涂層的重要發展方向。但它的使用受到一定條件的限制，此類涂層一般不能阻止由硅藻和細菌形成的生物膜在其表面附著，而且對于成熟的污損生物群落的形成，生物膜演變過程是必不可少的，因此關于污損釋放型防污涂層表面改性工作的開展日漸重要。本專利制備一系列長短以及功能不一的雙親性功能鏈段，賦予涂層一定的親水以及疏水性能，增強污損釋放型防污涂層在污損附著初級階段攔截糖蛋白、生物膠以及游離孢子的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的制備方法；本發明的目的之二在于提供一種采用該方法制得的產品，應用于污損釋放型防污涂層進行雙親性能的表面改性。通過對污損釋放型防污涂層進行雙親改性，在低表面能涂層中接枝親水疏水鏈段部分，有效抵擋來自于生物膜附著階段的糖蛋白、生物膠以及游離孢子。

為達到上述目的，在本發明的第一方面，提供了一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的制備方法，反應體系中加入一定的溶劑，通氮氣，以排凈體系空氣，攪拌使反應體系混合均勻，升溫至70～115℃，將摩爾質量比為0.8～1.2：0.8～1.2：1的聚乙二醇親水單體、含氟疏水單體與含雙鍵硅烷偶聯劑加入到有機溶劑中，配成質量濃度為40～80％的混合溶液，與占單體總量(單體總量為聚乙二醇親水單體、含氟疏水單體與含雙鍵硅烷偶聯劑的質量總和)的質量濃度為0.1～0.5％的引發劑混合，向反應體系緩慢滴加，滴加完畢反應1～3h，并補加占單體總量(單體總量為聚乙二醇親水單體、含氟疏水單體與含雙鍵硅烷偶聯劑的質量總和)的質量濃度為0.1～0.5％的引發劑，之后繼續反應1～3h，得粗產物，將粗產物進行減壓蒸餾除去低沸點餾分，獲得淡黃色或紅棕色澄清透明液體產物即為一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑；

一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的結構式如下：