[发明专利]一种可降解的双亲性污损抗粘附防污树脂的制备方法

说明书

一种可降解的双亲性污损抗粘附防污树脂的制备方法，先合成多羟基聚酯共聚物，再利用多羟基聚酯共聚物合成可降解双亲性防污树脂预聚物，最后对可降解双亲性防污树脂预聚物进行交联固化。采用小分子多元醇引发环内酯单体和小分子有机酸单体的缩聚反应形成可降解链段，并采用羟丙基氟硅油作为疏水亲油组分，整体通过二元异氰酸酯扩链，合成离子化防污树脂，具有微相分离结构，降解过程中涂层表面可呈现离子化，通过亲水表面结构抑制蛋白、细菌及大型污损生物附着，并利用疏水亲油表面结构抑制藻类孢子等微生物的粘附；同时可通过材料的降解特性，使其表面两亲特性持续变化，提高材料防污能力，能够长时间持续抑制污损生物附着。

技术领域

本发明涉及抗粘附防污树脂领域，尤其涉及一种可降解的双亲性污损抗粘附防污树脂的制备方法。

背景技术

生物污损目前仍然是我国海洋船舶、桥梁、石油钻井平台、管道等设施面临的重大难题，其附着在设备特别是船体的表面，会增加航行阻力，降低航速，增加燃料消耗，并且会加速材料腐蚀，造成维护频率及成本支出急剧增高。统计表明，对于较低航速的船舶表面，一旦附着污损生物，在轻度污损情况其轴功率就增大明显，而在重度污损状态下其航行阻力及推进装置轴功率可增大近50倍数，严重影响着船舶的安全性，同时导致巨大的经济损失。目前解决污损问题最具广谱性和有效性的方法是在海洋装备表面涂覆防污涂料。

现有的防污涂料以自抛光防污涂料为主，其工作原理为在海水的冲刷下，树脂部分溶解或水解，释放出涂料内部填充的大量有害性杀生剂来抑制海生物的附着生长；现有的防污涂料中使用的杀生剂主要以重金属离子或毒性较大的化合物为主，其在海洋环境中无法完全降解，在食物链的作用下容易在生物体内积聚，具有较大的危害作用。因此，开发一种不含或少含防污剂的新型环保长效海洋防污涂料来替代传统的防污涂料，成为装备发展的迫切需求。

降解类的防污涂料可实现涂层的表面自更新，具有优异的防污剂控制释放功能，可有效的减少防污涂料的使用；而不靠防污剂渗出，根据海洋污损生物的选择吸附特性设计的双亲性防污涂料也应运而生，其特征是在表面设计同时具有亲水性和疏水性的两亲性结构层表面，并形成微纳尺度上的“不均匀”双重表面，从而阻止或减少污损生物附着，而该类防污涂料由于其树脂基料的不消耗性，在环境复杂的海洋环境中，一旦海生物粘膜或微型污损生物附着后，其双亲的表面特性无法继续呈现，因此将降解特性与两亲性有机结合制备的防污涂料可有效解决长效防污问题，是一种具有广泛前景的防污材料。

例如，中国专利申请号为201610903216.8，申请公开日为2016年10月17日的专利申请文件公开了光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层及其制备方法。该专利通过ATRP方法制备两亲性三嵌段共聚物，并通过酰卤单体改性及交联固化后依次置于均苯三甲酰氯的溶液和氨基酸类两性离子改性的二氧化钛纳米粒子的分散液中反应后取出，得到光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层，虽然经过强化，其力学性能得到了较大改善，但从其抑菌效果来看，实验室的抑菌效果也相对有限，另一方面制备工艺过于复杂，大批量应用存在一定难度。

又如，申请号为201610353217.X，公开日为2017年12月5日的申请文件公开了一种含双亲链段硅烷偶联剂的制备方法及其应用，其采用聚乙二醇亲水单体、含氟疏水单体与含双键硅烷偶联剂在有机溶剂中形成混合溶液，加入引发剂通过自由基聚合反应得到含双亲链段硅烷偶联剂，由于其只是作为污损释放型防污涂料的一个改性剂，含量较少，较难在涂层使用过程中表现出双亲特性，只能在一定范围内抵挡污损生物初级阶段的糖蛋白、生物胶以及游离孢子，对于大型污损生物的防护存在一定局限。