[發明專利]一種側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110349437.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113105817B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 張廣照;馬春風;潘健森;陳振江;謝慶宜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09D175/06
• 分類號: C09D175/06;C09D5/16;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/10;C08G18/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

本發明公開了一種側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料及其制備方法與應用，屬于海洋防污材料技術領域。所述的側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料，由以下重量份數的各組分組成：側鏈多巴胺功能化聚氨酯樹脂90～95份；防污劑5～10份；溶劑250～300份。本發明在聚氨酯側鏈上引入可以與經過活化的橡膠表面的極性基團產生界面鍵合的多巴胺官能團，能夠有效提高側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂層與橡膠表面的粘附效果且此效果可以通過控制多巴胺的引入量加以控制。

技術領域

本發明屬于海洋防污材料技術領域，具體涉及一種側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料及其制備方法與應用。

背景技術

近年來，開發海洋資源、發展海洋經濟已成為許多國家的重要戰略。柔性基材如橡膠、漁網等在海洋中有越來越廣泛的應用。然而，海洋生物污損問題給海洋工業與海事活動帶來嚴重的困擾，海洋生物污損指的是海洋動植物和微生物在浸沒海水的材料表面附著生長成的生物垢，會降低材料的使用壽命以及影響海洋設施的正常使用。現有柔性基材所用海洋防污涂料多為丙烯酸酯類，難以保證與柔性基材具有相匹配的柔韌性，限制了涂料的使用期限。聚氨酯涂料具有良好的柔韌性，在柔性基材防污上具有潛在的應用前景。但是聚氨酯涂層與惰性的柔性基材表面的粘結效果較差，不利于涂層的長久使用。海洋生物貽貝可以通過分泌主要成分為多巴胺的蛋白實現在不同基材上的粘附，基于仿生學原理，人們通過化學合成的方式模仿貽貝蛋白的有效成分制備出了許多多巴胺改性材料并應用于不同領域，但是利用其改性聚氨酯材料應用于海洋防污領域尤其是針對柔性基材的防污還鮮有報道。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料。所述的側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料可通過界面鍵合作用有效提高與橡膠表面的粘附效果，并且具有良好的防污效果。

本發明另一目的在于提供上述側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種側鏈多巴胺功能化聚氨酯涂料，由以下重量份數的各組分組成：

側鏈多巴胺功能化聚氨酯樹脂 90 ～ 95份

防污劑 5 ～ 10份

溶劑 250～300份。

所述的溶劑優選為甲苯、二甲苯、四氫呋喃、異丙醇、甲基異丁基甲酮、丙酮、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一種；更優選為四氫呋喃。

所述的防污劑優選為4,5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮和丁烯酸內酯中的至少一種；更優選為4,5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮。

所述的側鏈多巴胺功能化聚氨酯樹脂，優選由以下重量份數的各組分組成：

所述的聚酯多元醇優選為聚碳酸酯系二醇、聚己內酯系二元醇、己二酸系聚酯多元醇、丁二酸系聚酯多元醇、戊二酸系聚酯多元醇、癸二酸系聚酯多元醇、不飽和脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇和混酸系聚酯多元醇中的至少一種。

所述的聚酯多元醇更優選包括聚己二酸乙二醇酯和聚己內酯二元醇中的至少一種。

所述的二異氰酸酯單體優選為甲苯二異氰酸酯(TDI)、異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)和賴氨酸二異氰酸酯(LDI)中的至少一種；更優選為異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)和二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)中的至少一種。

所述的甲苯二異氰酸酯(TDI)、異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)和賴氨酸二異氰酸酯(LDI)的化學結構式分別為：