[發明專利]一種單體法制備的主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂及其方法與應用

在審

• 申請號: 201710292447.4
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107056990A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 張廣照;馬春風;潘健森
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F283/02
• 分類號: C08F283/02;C08F230/04;C09D5/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 陳智英

技術領域

本發明屬于海洋防污材料技術領域，涉及一種海洋防污涂料用聚丙烯酸鋅樹脂，特別是涉及一種單體法制備的主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂及其方法與應用；所述樹脂用于制備海洋防污涂料。

背景技術

海洋生物污損是指海生物對浸泡在海水中的表面進行附著、生長所形成的生物垢。它對海洋養殖業、運輸業和海洋工程造成不可估量的危害，直接體現為巨大的經濟損失。例如：海洋生物污損會堵塞養殖箱網孔，使魚類缺氧死亡而減產；增加艦船自重和航行阻力，間接導致機動能力和戰斗能力的下降，增加了燃油的消耗和溫室氣體的排放；堵塞核電站熱交換管道，使冷熱交換效率大大降低；還加劇了采油平臺等海洋裝備鋼結構的腐蝕。因此解決海洋污損問題對我國經濟、能源、軍事都有重要的戰略意義。

涂裝海洋防污涂料是目前解決海洋生物污損問題最經濟、最方便和最常用的方法，其中又以自拋光防污涂料應用最廣。在涂料的眾多組份當中，樹脂起著決定性的作用。樹脂的結構、分子量、酸值等參數決定著涂料的性能及使用壽命。自從2003年國際海事組織(IMO)決定全面禁止生產含有機錫的防污涂料之后，自拋光技術便進行了更新換代，現在主流自拋光技術包括聚丙烯酸硅烷酯樹脂、聚丙烯酸鋅樹脂和聚丙烯酸銅樹脂三類。然而現有自拋光技術主要是側鏈水解型的，其性能的發揮對航期和航速都有一定的要求。在靜止階段，僅靠海水的沖刷很難達到理想的自拋光效果，因此靜態防污效果不佳。不僅如此，側鏈水解后，高分子主鏈脫離涂層表面進入海洋中，造成海洋微塑料污染，嚴重威脅著海洋生態系統。

在傳統自拋光樹脂的主鏈中引入可降解的結構，有望制備出一種高效、使用壽命長且環境友好的防污涂料用樹脂。尤其對于聚丙烯酸鋅樹脂，其成本較低，水解速度適中，鋅酯鍵水解后生成的鋅離子還具有一定的抗藻效能。

發明內容

本發明的目的是針對現有海洋防污涂料用自拋光樹脂技術的不足，提供了一種主鏈含有聚酯結構，側鏈含鋅酯鍵的主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂。所述的樹脂不僅可以滿足海洋靜態防污需求，而且同時解決海洋微塑料污染問題，是主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂。

本發明另一目的在于提供由上述主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂的應用。所述主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂用于制備海洋防污涂料。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種主鏈降解型聚丙烯酸鋅樹脂，主要由以下按重量份數計的組分制備而成：

所述乙烯基鋅酯功能單體，由以下按重量份數計的組分制備而成：

所述(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸。

所述含鋅化合物為氧化鋅、氫氧化鋅、氯化鋅、乙酸鋅、丙酸鋅中的一種以上。當含鋅化合物為氧化鋅時，反應中需加入去離子水。

所述一元羧酸為丙烯酸、甲基丙烯酸、甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、正辛酸、異辛酸、硬脂酸、異硬脂酸、環烷酸、衣康酸、馬來酸、油酸、棕櫚酸、松香酸中的一種以上。

所述溶劑為烴類溶劑、醇類溶劑和去離子水中的一種以上；所述烴類溶劑為甲苯、二甲苯中的一種或以上；所述醇類溶劑為異丙醇、正丁醇、異丁醇、丙二醇甲醚中的一種以上。