[发明专利]一种自抛光防污树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于树脂合成领域，具体地涉及一种自抛光防污树脂及其制备方法。

背景技术

众所周知，海洋中生活着大量的海洋生物，船在海洋中航行时，海洋生物会很快吸附在船壳表面，并在上面生长、繁殖，这就造成船壳被海洋生物污损。而当船壳被海水侵蚀或海洋生物污损后，船体表面粗糙度增加，造成水流阻力和摩擦力增大，导致舰船航行速度明显降低；船体自重的增加，使燃料消耗增大，进坞维修次数亦随之增多，燃油消耗增加。有资料表明，当船底生成1mm厚的粘膜时，可使船体表面摩擦系数增加80%，船速降低15%。此外，附着的海洋生物(如藤壶)在生长的过程中，其贝壳的移动会破坏船壳表面的防污和防腐涂层，而生物体的死亡及微生物对有机体的作用，加速了船体的腐蚀。同时船底附着的海洋生物会随远洋货船轻易地被带到世界各个海域，这种动植物的自由流动极有可能将外来物种带到某地区，破坏当地的生态平衡，甚至造成某些病虫害或致命疫情的大面积传播，对于全球的环境保护来说，这无疑是一个巨大的隐患。

有机锡作为毒料应用于防污涂料始于上世纪50年代中期，人们发现三丁基锡(TBT，Tributyltin)具有广谱高毒性，能够杀灭淡水泥螺。二十世纪七十年代，一种防污期效长的有机锡自抛光防污涂料TBT-SPC(self-polishing copolymer paints)自抛光防污涂料被开发出来，主要是由水解性甲基丙烯酸三丁基锡共聚物为成膜物、以氧化亚铜为毒料并加入氧化锌等颜填料制成的涂料。在海水中，涂层表面聚合物线性主链上的有机锡丙烯酸酯发生水解，释放出TBT；同时聚合物主链因水解产生的亲水性基团使其具有水溶性，当亲水基团数量达到一临界值时，聚合物主链便渐渐自消溶于海水中，又暴露出新的表面。这种自抛光防污涂料，防污效果好，使用有效期长，此种涂料一经出现，很快便成为防污涂料的主流产品，几乎占全球海洋防污涂料使用量的70%，防污期效一般为5年。

但是后来人们发现海洋贝类生物异常现象与有机锡化合物带有的毒性有关。有机锡化合物的防污作用在于其具有强烈的干扰生物内分泌系统的作用，即干扰荷尔蒙分子，影响生物最基本的生殖功能，造成生长和遗传方面的不良后果，同时由于有机锡化合物在海洋生物中高浓度存积、难于分解并可以在环境中长时间滞留，引起生物体的畸变。为防止环境污染，从80年代后期开始，美国、英国、法国、日本及欧洲共同体国家等先后实行了对有机锡类防污涂料涂装的限制，迫使船舶涂料厂商着手进行替代涂料的研究开发工作，并由此拉开了研究无毒防污涂料的序幕。由于传统含有机锡毒料的防污涂料释放的有害物质给生态环境和人类健康造成了严重危害，国际海事组织IMO(International Marine Organization)于2000年10月作出规定：含有机锡防污涂料的最终使用期限为2003年1月1日，涂有该类涂料的船舶运行的最终期限为2008年1月1日。即从2008年起，不再允许任何涂有含有机锡涂料的船舶在海上运行。因此开发研制对环境无污染的新型无毒防污涂料以取代传统的毒性防污涂料势在必行。

当今合成无锡自抛光防污树脂的主流方法是先合成含有羧基的丙烯酸树脂，再与含锌（或铜）的碱式盐反应，例如中国专利CN200310105495.6,这种方法工艺较复杂，时间长，耗能大，而且接枝率很难达到100%。还有一种方法如中国专利CN201110048903.3提出的先合成出带有丙烯酸锌或铜的小分子，再与其他丙烯酸类单体自由基聚合，这种方法比较简单，耗能低，可控性强，但是在第一步合成丙烯酸锌或铜时，很难保证形成单一的丙烯酸锌或铜单体，导致接下来树脂的稳定性不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自抛光防污树脂。

本发明要解决的技术问题是提供一种自抛光防污树脂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自抛光防污树脂，它的分子式为：

式中，M为Zn、Cu、Ca、Mg、Mn、Co或Ba；

R₁、R₂分别为碳原子数不大于6的烷基；

R₃为甲基或苯基；

m、n、k分别为大于1的整数；该自抛光防污树脂的数均分子量为7000～50000，多分散系数≤5。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自抛光防污树脂的制备方法，包括以下步骤：