[发明专利]一种海洋防污涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋防污涂料及其制备方法，属于功能材料领域。

技术背景

人们一直以来不断地在探索研究海洋船舶和海洋设施在海水中的防生物污损技术和方法，目前最有效的途径是涂料涂装。所谓涂装防污原理是涂层低表面能的自净作用，使得海洋生物在涂层表面没有附着力；其次是涂层中添加杀生抗菌防污剂。添加杀生抗菌防污剂是涂装防污涂料使用广泛、施工简单、成本低廉的方法。传统的杀生抗菌防污剂主要是有机锡，由于其会在海洋中产生积累而影响海洋生物的生长以及海洋食物链，不仅严重危害了海洋生态环境，而且影响到了人类的健康，2003年国际海事会议严令禁用有机锡毒剂。

季铵盐是使用近半个世纪的杀菌抗菌剂，具有生产工艺简单、使用安全有效特点，所以近年来人们将海洋防污涂料转向了季铵盐改性的聚丙烯酸酯或聚氨酯涂料的研究。1992年US5084096公开了季铵盐改性聚氨酯涂料的高性能海洋防污涂料；US6248806公开了松香辅配季铵盐聚丙烯酸酯海洋防污涂料配方；WO0077103公开了烯烃聚合物磺酸型季铵盐作为缓释型海洋防污损涂料是有效的；US2005070456提出了季铵盐改性的丙烯酸酯共聚物涂层，添加表面活性剂后的防污效果提高；US20080181862报道季铵盐改性聚硅氧烷聚氨酯涂料涂层的自抛光和抗海洋污损效果优异；CN201110143379.8和CN201110143380.0也同时提出了季铵盐改性聚硅氧烷聚氨酯涂料的防污多用途。然而以上所述技术存在杀菌抗菌作用单一、原材料昂贵和生产技术复杂的缺陷。

专业人员早已熟知水杨醛及其与一些金属离子的配合物也具有杀菌抗菌作用，将水杨醛与一些金属离子的配合物和季铵盐配伍用于海洋防污涂料还未见到报道。故此，本发明人将具有螯合功能的水杨醛和季铵盐改性聚丙烯酸酯与抗菌金属离子螯合成高分子配合物用作海洋防污损涂料成膜物质，实现了具有协同抗菌杀菌效能的海洋防污涂料。

发明内容

本发明提供一种海洋防污涂料是由防污型成膜物质、填料、颜料、增塑剂、硅烷偶联剂、流平剂和溶剂组成，其特征在于所述的防污型成膜物质是以水杨醛和季铵盐改性聚丙烯酸酯与抗菌金属离子化合物为原料，经过螯合反应所制得的高分子配合物。

所述的水杨醛和季铵盐改性聚丙烯酸酯指的是高分子侧链含有水杨醛和季铵盐单元的聚丙烯酸酯，是由叔胺型聚丙烯酸酯与5-氯甲基水杨醛反应制得的。

所述的叔胺型聚丙烯酸酯指的是叔胺基丙烯酸酯单体与第二单体的共聚物，所述的叔胺基丙烯酸酯单体与第二单体的共聚物指的是接枝共聚物、嵌段共聚物或无规共聚物中的一种，优选无规共聚物。

所述的叔胺基丙烯酸酯单体选自丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙酯、甲基丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙酯、丙烯酸2-(N，N-二乙氨基)乙酯、甲基丙烯酸2-(N，N-二乙氨基)乙酯、丙烯酸2-(吗啉基)乙酯或甲基丙烯酸2-(吗啉基)乙酯中的一种或两种以上。

所述的第二单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸三氟甲酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸三氟甲酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟辛酯、2-(三氟甲基)丙烯酸甲酯、2-(三氟甲基)丙烯酸乙酯、2-(三氟甲基)丙烯酸丙酯、2-(三氟甲基)丙烯酸丁酯、2-(三氟甲基)丙烯酸三氟甲酯、2-(三氟甲基)丙烯酸三氟乙酯、2-(三氟甲基)丙烯酸十二氟辛酯、二丙烯酸乙二醇酯、1，2-丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1，2-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、N-(3-二甲氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二乙氨基丙基)丙烯酰胺、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-二乙氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、苯乙烯、甲基苯乙烯、二乙烯基苯或醋酸乙烯酯中的一种或两种以上。

所述的抗菌金属离子化合物指的是氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌或硝酸银中的一种或两种以上。

本发明提供的海洋防污涂料的具体制备方法如下所述：

步骤一：叔胺型聚丙烯酸酯的制备