[發(fā)明專利]一種可降解型有機(jī)硅自拋光型海洋防污材料的制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910082442.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN109836583A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶華;蔡勇杰;詹曉力;陳豐秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G77/442
• 分類號(hào): C08G77/442;C09D5/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發(fā)明公開了一種可降解型有機(jī)硅自拋光型海洋防污材料的制備方法及其應(yīng)用，該低表面能材料由含硅環(huán)狀單體、含硅丙烯酸酯類單體、不含硅丙烯酸酯類單體、2?亞甲基?1,3?二氧環(huán)庚烷經(jīng)陰離子聚合而成。本發(fā)明主要是通過在主鏈和側(cè)鏈上添加硅基使得材料具有低表面能，通過添加雜氧環(huán)使得材料能夠在水中進(jìn)行水解，以此達(dá)到自拋光效果。將該材料應(yīng)用在海洋防污領(lǐng)域時(shí)，材料的低表面能能夠大幅度地降低海洋生物在材料表面的粘附；在此基礎(chǔ)上，材料的自拋光作用能夠不斷釋放防污劑殺死附著的海洋生物，并且一定程度上脫除外表面，獲得光滑、較新的新表面涂層，最終達(dá)到令人滿意的海洋防污效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋防污涂料領(lǐng)域，涉及一種可降解型有機(jī)硅自拋光型海洋防污材料的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

海洋中存在的大量微生物和海生動(dòng)植物會(huì)粘附在船舶的水下外殼上，使得船只自身質(zhì)量和表面粗糙程度大幅度上升，大大增加了船舶航行時(shí)的阻力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由海洋污損導(dǎo)致的燃料消耗增加可達(dá)40％，而航次總成本增加可達(dá)77％。解決海洋生物污損最有效的方式就是涂覆海洋防污涂料。

在過去幾十年，含有機(jī)錫的自拋光型海洋防污涂料因其廣譜、高效的防污能力曾被大量使用，但這些物質(zhì)在水中穩(wěn)定且易積累，會(huì)對(duì)海洋生態(tài)鏈造成較大的破壞因而被禁止使用。因此，近年來國(guó)內(nèi)外開發(fā)了一系列環(huán)境友好型船舶防污涂料，主要為無錫自拋光防污涂料和低表面能防污涂料。低表面能涂料由于其低表面能特性使生物不易附著，但是單純的低表面能防污涂料往往只能使海洋生物附著不牢，需要定期清理，并且附著生物一旦長(zhǎng)大將很難除去，并且清理過程可能會(huì)破壞漆膜，一旦損壞防污性能就將大大降低。而無錫自拋光防污涂料的涂層在海水中通過離子交換作用使得聚合物分解，通過基膜的緩慢消蝕不斷露出新表面，以及不斷釋放無錫防污劑起到防污作用，但是存在靜態(tài)防污劑滲出率小的問題，即在水流較小的情況下不足以殺死附著于船體的海生生物，而低表面能防污涂料可以依靠自身的低表面能特性使海生物難以在表面附著，即使附著也不牢固，在水流剪切或其他外力作用下很容易脫落。因此，將低表面能防污與自拋光防污相結(jié)合能夠有效彌補(bǔ)各自缺陷增強(qiáng)防污涂料的防污性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種環(huán)境友好、具有自拋光作用、表面能低、防污作用持久的自拋光型低表面能材料，能夠解決現(xiàn)有低表面能防污涂料附著力差、無錫自拋光涂料靜態(tài)防污性能差的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種可降解型有機(jī)硅自拋光型海洋防污材料，該材料的分子式如下：

式中：R為-CH₃或-H，R₁為-H或-CH₂CH₂CF₃，R₂為-Si(C₃H₇)₃或-CH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃或-CH₂CH₂Si(CH₃)₂-(OSi(CH₃)₂)_m-Si(CH₃)₃，其中m為2～49，abc≠0。

其制備方法如下：先用清洗劑清洗反應(yīng)裝置，加入不含硅丙烯酸酯類單體、溶劑和引發(fā)劑，在25℃以下引發(fā)單體，再加入含硅環(huán)狀單體，繼續(xù)反應(yīng)至少3h后再加入或直接加入含硅丙烯酸酯類單體及2-亞甲基-1,3-二氧環(huán)庚烷單體，反應(yīng)至少12小時(shí)后，加入終止劑結(jié)束反應(yīng)后獲得可降解型有機(jī)硅自拋光型海洋防污材料。

進(jìn)一步的，該反應(yīng)中四種單體中含硅環(huán)狀單體的質(zhì)量占比為1-70％、含硅丙烯酸酯類單體的質(zhì)量占比為1-50％，不含硅丙烯酸酯類單體的質(zhì)量占比為1-50％，2-亞甲基-1,3-二氧烷單體的質(zhì)量占比為1-70％。