[发明专利]支化聚合物以及含有该聚合物的防污涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种支化甲硅烷基酯共聚物和含有该支化甲硅烷基酯共聚物 的防污涂料组合物。

背景技术

一些浸没在海水中的表面粘满了海洋生物，如绿藻和褐藻，藤壶，蚌类， 管虫等等。对于海洋建筑物如船只，石油平台，浮标等来说，这种污浊是不 受欢迎的，而且具有经济的后果。这种污浊可能导致表面的生物降解，增大 负荷并加快腐蚀。对于船只来说，这种污浊将增大摩擦阻力，导致船只减速， 增加燃料消耗，也可能导致船只的操纵性降低。

为了阻止海洋生物的沉积和生长，一些防污涂料被使用。这些涂料一般 由成膜粘合剂与不同的组分一起组成，例如染料，填料，溶剂和生物活性物 质。

直到2003年，市场上最成功的防污涂料体系当属三丁基锡(TBT)自抛光 共聚物体系。这些防污涂料的粘合剂体系是带有三丁基锡侧基的线型丙烯酸 共聚物。在海水中，这种聚合物会逐渐水解，释放出三丁基锡，这是一个有 效的杀菌剂。剩余的丙烯酸共聚物，现含有羧酸基团，在海水中变得可以有 效溶解或扩散，以致从涂料表面冲洗掉或侵蚀掉。这种自抛光效果可以使涂 料中的生物化合物得到可控释放，导致极高的防污效率和光滑的表面，因此 降低了摩擦阻力。

2001年的国际海事组织(IMO)大会“关于控制船舶上应用的有害防污 体系的国际会议”声明，从2003年开始禁止应用新的含有TBT的防污涂料，会 议还声明，从2008年开始所有含有TBT的防污涂料将被禁止应用到船舶外壳 上。

近年来，由于禁止使用TBT，多种新的防污涂料体系被开发和引进。目前， 市场上广泛使用的一组杀菌性防污涂料都是自抛光防污涂料，它们都是效仿 的TBT自抛光共聚物涂料。那些防污涂料是基于线型共聚物，带有可水解的侧 基却不具有杀菌性。其水解机理与含有TBT的共聚物的水解机理是相同的。聚 合物的可控分解也是相同的，从而使防污化合物从涂料层上可控释放，导致 了与含有TBT的防污涂料体系相同的性能。

目前最成功的自抛光防污体系是基于线型甲硅烷基酯共聚物。线型甲硅 烷基酯共聚物和含有这些聚合物的防污涂料组合物如US 4,593,055，EP 0 646 630，EP 1 127 902，EP 1 323 745，US6,992,120，EP1 479 737以及WO 03/080747中所记载的。

为了改善防污涂料的性质，各种各样的共聚粘合剂或其他添加剂被加入 防污涂料组合物中。例如EP 0 775 733中记载的防污涂料组合物含有线型甲硅 烷基酯共聚物和氯代链烷烃，EP 0 802 243中记载的防污涂料组合物含有松 香化合物和线型甲硅烷基酯共聚物，EP 1 127 925中记载的防污组合物含有 线型甲硅烷基酯共聚物和含有内酰胺或酰胺基团的亲水性共聚物，EP 1 277 816中记载的防污涂料组合物含有线型甲硅烷基酯共聚物和含有金属羧酸盐 基团的聚合物，WO 00/77102中记载的防污涂料组合物含有线型甲硅烷基酯 共聚物和纤维，以及WO 03/070832中记载的防污涂料组合物含有线型甲硅烷 基酯共聚物和不相容聚合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支化甲硅烷基酯共聚物，用于防污涂料组合 物以及由防污涂料组合物形成的防污涂料膜，其物理性质增强，自抛光性质 可控，防污性能极好。

本发明的另一个目的在于提供一种防污涂料组合物，其具有低含量挥发 性有机化合物(VOC)，为了能够被普通的使用方法所应用，其显示出足够 低的粘度。

关于排放VOC的更严格的规定要求降低涂料组合物中有机溶剂的浓度。 例如，在欧洲，规定度对造船厂的VOC的总排放量进行了限制，在美国，联 邦规定限制防污涂料中挥发性有机危险气体污染物的含量低于400克/升。因 此，防污涂料组合物必需含有更低含量的VOC。

为了降低防污涂料组合物中VOC的含量，人们使用各种各样的方法来增 加甲硅烷基酯共聚物溶液中的固体含量。在增加固体含量的同时，一个重要 因素就是维持甲硅烷基酯共聚物溶液的低溶液粘度。对于线型聚合物而言， 常用的方法就是降低聚合物的分子量。