[發明專利]一種可降解的雙親性污損抗粘附防污樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 202010584266.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111808515A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張初鐿;謝志鵬;湯黎容;王晶晶
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/16;C08G18/73;C08G18/76;C08G18/75;C08G18/61;C08G18/46;C08G63/08;C08G63/85;C08G63/78
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

一種可降解的雙親性污損抗粘附防污樹脂的制備方法，先合成多羥基聚酯共聚物，再利用多羥基聚酯共聚物合成可降解雙親性防污樹脂預聚物，最后對可降解雙親性防污樹脂預聚物進行交聯固化。采用小分子多元醇引發環內酯單體和小分子有機酸單體的縮聚反應形成可降解鏈段，并采用羥丙基氟硅油作為疏水親油組分，整體通過二元異氰酸酯擴鏈，合成離子化防污樹脂，具有微相分離結構，降解過程中涂層表面可呈現離子化，通過親水表面結構抑制蛋白、細菌及大型污損生物附著，并利用疏水親油表面結構抑制藻類孢子等微生物的粘附；同時可通過材料的降解特性，使其表面兩親特性持續變化，提高材料防污能力，能夠長時間持續抑制污損生物附著。

技術領域

本發明涉及抗粘附防污樹脂領域，尤其涉及一種可降解的雙親性污損抗粘附防污樹脂的制備方法。

背景技術

生物污損目前仍然是我國海洋船舶、橋梁、石油鉆井平臺、管道等設施面臨的重大難題，其附著在設備特別是船體的表面，會增加航行阻力，降低航速，增加燃料消耗，并且會加速材料腐蝕，造成維護頻率及成本支出急劇增高。統計表明，對于較低航速的船舶表面，一旦附著污損生物，在輕度污損情況其軸功率就增大明顯，而在重度污損狀態下其航行阻力及推進裝置軸功率可增大近50倍數，嚴重影響著船舶的安全性，同時導致巨大的經濟損失。目前解決污損問題最具廣譜性和有效性的方法是在海洋裝備表面涂覆防污涂料。

現有的防污涂料以自拋光防污涂料為主，其工作原理為在海水的沖刷下，樹脂部分溶解或水解，釋放出涂料內部填充的大量有害性殺生劑來抑制海生物的附著生長；現有的防污涂料中使用的殺生劑主要以重金屬離子或毒性較大的化合物為主，其在海洋環境中無法完全降解，在食物鏈的作用下容易在生物體內積聚，具有較大的危害作用。因此，開發一種不含或少含防污劑的新型環保長效海洋防污涂料來替代傳統的防污涂料，成為裝備發展的迫切需求。

降解類的防污涂料可實現涂層的表面自更新，具有優異的防污劑控制釋放功能，可有效的減少防污涂料的使用；而不靠防污劑滲出，根據海洋污損生物的選擇吸附特性設計的雙親性防污涂料也應運而生，其特征是在表面設計同時具有親水性和疏水性的兩親性結構層表面，并形成微納尺度上的“不均勻”雙重表面，從而阻止或減少污損生物附著，而該類防污涂料由于其樹脂基料的不消耗性，在環境復雜的海洋環境中，一旦海生物粘膜或微型污損生物附著后，其雙親的表面特性無法繼續呈現，因此將降解特性與兩親性有機結合制備的防污涂料可有效解決長效防污問題，是一種具有廣泛前景的防污材料。

例如，中國專利申請號為201610903216.8，申請公開日為2016年10月17日的專利申請文件公開了光催化自清潔雙親網絡海洋防污涂層及其制備方法。該專利通過ATRP方法制備兩親性三嵌段共聚物，并通過酰鹵單體改性及交聯固化后依次置于均苯三甲酰氯的溶液和氨基酸類兩性離子改性的二氧化鈦納米粒子的分散液中反應后取出，得到光催化自清潔雙親網絡海洋防污涂層，雖然經過強化，其力學性能得到了較大改善，但從其抑菌效果來看，實驗室的抑菌效果也相對有限，另一方面制備工藝過于復雜，大批量應用存在一定難度。

又如，申請號為201610353217.X，公開日為2017年12月5日的申請文件公開了一種含雙親鏈段硅烷偶聯劑的制備方法及其應用，其采用聚乙二醇親水單體、含氟疏水單體與含雙鍵硅烷偶聯劑在有機溶劑中形成混合溶液，加入引發劑通過自由基聚合反應得到含雙親鏈段硅烷偶聯劑，由于其只是作為污損釋放型防污涂料的一個改性劑，含量較少，較難在涂層使用過程中表現出雙親特性，只能在一定范圍內抵擋污損生物初級階段的糖蛋白、生物膠以及游離孢子，對于大型污損生物的防護存在一定局限。