[發(fā)明專利]一種丙烯酸樹脂的制備及其在防污涂料中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711343349.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN108084325B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐煥志;王冠良;許康;沈明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F220/14
• 分類號(hào): C08F220/14;C08F220/18;C09D133/12;C09D5/16
• 代理公司: 北京國(guó)翰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11696
• 代理人: 吳勝平

本發(fā)明公開了一種丙烯酸樹脂及其制備方法與應(yīng)用。有益效果為：所公開的含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂具有良好的成膜性和防污性；其制備方法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本較低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；以該丙烯酸樹脂作為防污涂料成膜物，會(huì)釋放球形低極性分子，遷移到涂層表面形成一層疏水微層，改變了涂層表面理化特性，增強(qiáng)了涂層的防污性能，且生產(chǎn)成本低，涂裝施工工藝簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丙烯酸樹脂，特別是涉及一種含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂及其制備方法和在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

丙烯酸樹脂具有廣泛的應(yīng)用，用于海洋防污涂料的丙烯酸樹脂就是其中的一種。傳統(tǒng)的用于防污涂料的丙烯酸樹脂在涂層中主要起成膜、控制防污劑釋放作用，對(duì)涂層的防污作用沒有直接貢獻(xiàn)。用于自拋光防污涂料的丙烯酸金屬鹽樹脂，由于在涂膜磨蝕過程中釋放重金屬，故具有潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。以有機(jī)硅樹脂為成膜物的涂層具有較低的表面能，不利于海洋生物附著，對(duì)涂層的防污作用有直接貢獻(xiàn)。但是，有機(jī)硅樹脂對(duì)基材附著力差，作為成膜物單獨(dú)使用效果不佳。含硅丙烯酸樹脂作為海洋防污涂料成膜物仍對(duì)涂裝基材要求較高，要求基材涂裝底、中涂，增加涂裝施工工藝復(fù)雜程度和使用成本，影響含硅丙烯酸樹脂防污涂料的使用和生產(chǎn)規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂，該丙烯酸樹脂具有良好的成膜性和防污性，且不會(huì)釋放重金屬，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小。

本發(fā)明的另一目的是提供上述含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本較低。

本發(fā)明的又一目的是提供上述含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用，以該丙烯酸樹脂作為防污涂料成膜物，增強(qiáng)了涂料的防污性能，且涂裝施工工藝簡(jiǎn)單，使用成本低。

具體而言，本發(fā)明一方面提供了一種含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂，該樹脂的結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁、R₂和R₃同時(shí)或不同時(shí)為氫或甲基，R₄和R₅不同時(shí)為甲基、乙基或丙基，m＝1-500，n＝5-400，p＝0-4，q＝0-500，分子量為5000-40000g/mol。該丙烯酸樹脂具有良好的成膜性和防污性，且不會(huì)釋放重金屬，具有顯著的生態(tài)效益和社會(huì)效益。

在本發(fā)明的另一方面，還提供了含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂的制備方法，過程為：使丙烯酸叔烴基酯與丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯的一種或幾種在引發(fā)劑和有機(jī)溶劑存在條件下發(fā)生聚合反應(yīng)，得含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂。方法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本較低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

作為優(yōu)選，含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂制備方法中丙烯酸叔烴基酯為丙烯酸(3-乙基)戊基酯，丙烯酸(4-丙基)庚基酯，丙烯酸(5-丁基)壬基酯，丙烯酸(6-戊基)十一烷基酯，丙烯酸(7-已基)十三烷基酯，甲基丙烯酸(3-乙基)戊基酯，甲基丙烯酸(4-丙基)庚基酯，甲基丙烯酸(5-丁基)壬基酯，甲基丙烯酸(6-戊基)十一烷基酯，甲基丙烯酸(7-已基)十三烷基酯的一種或幾種。

作為優(yōu)選，含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂制備方法中引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二(2，4-二氯苯甲酰)、過氧化二乙酰、過氧化二辛酰、過氧化二月桂酰、二異丙苯過氧化物D、二叔丁基過氧化物、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化特戊酸叔丁酯中的一種或幾種。該引發(fā)劑具有獨(dú)特的化學(xué)活性，在加熱條件下發(fā)生共價(jià)鍵均裂而生成兩個(gè)自由基，能夠快速引發(fā)聚合反應(yīng)。

作為優(yōu)選，含丙烯酸叔烴基酯單元結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂制備方法中有機(jī)溶劑為二甲苯、正丁醇、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一種或幾種。該反應(yīng)溶劑有利于傳熱和散熱，幷使分子能夠分布均勻、增加分子間碰撞和接觸的機(jī)會(huì)，從而加快了反應(yīng)進(jìn)程。