专利名称：一种海洋生物防污漆及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋生物污损防治技术领域，具体涉及一种海洋生物防污漆及其制备方法和应用，即聚丙烯酸类-辣椒素类树脂及其制备方法和应用。
背景技术：
在开发海洋、利用海洋的历史进程中，人类一直面临着防治海洋生物附着的问题。 海洋污损生物在船体附着，会增加船底表面的粗糙度，增加船舶航行的阻力，进而降低船速和增加燃油消耗。多年以来，除采用防污涂层方法外，人们还采用许多方法防除海洋污损生物，这些方法包括采用放射性物质、超声技术、采用捕食性细菌、电解海水制氯和从船体上的开孔释放出杀生物剂等，而采用船底防污漆是船舶防污方法中最方便可行的手段。20世纪70年代前的防污漆主要采用浙青、松香树脂、乙烯、丙烯酸酯等作基料，以氧化亚铜为主要防污剂，其使用寿命一般就只有半年到2年。从70年代开始推出有机锡高聚物自抛光防污涂料，它们的有效寿命可达5年。这类防污涂料能保持缓慢的聚合物溶解性，使涂层表面趋于光滑，达到保持船速和节省燃油的优点，但是这些防污漆在防除污损生物的同时，也引起了环境污染问题。国际海事组织(IMO)多次讨论以三丁基锡为主的有机锡防污漆的环境污染问题，该组织海上环境保护委员会(MEPC)在1998年成立的工作组已通过一个在防污漆中停止使用和完全禁止使用有毒的有机锡化合物的提案，从2003年1月1日已开始禁止使用含三丁基锡或其它有机锡作为毒料的防污漆，规定在2008年1月1日完全禁止这些产品作为船舶防污漆存在。随着有机锡类防污漆的禁用，寻找新的生物防污漆已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种海洋生物防污漆及其制备方法和应用，即提供一种功能基团与防污涂料基料紧密结合，使其释放缓慢，保护时效性长，生物趋避与生物防治相结合的，且对其他海洋生物不会产生生理方面影响的生物防污漆，以弥补现有技术的不足。本发明的技术方案如下本发明的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂聚合物，其化学通式为
权利要求
1. 一种海洋生物防污漆，是分子通式为
2.如权利要求1所述的海洋生物防污漆，其特征在于上述的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂聚合物为聚甲基丙烯酸二氢辣椒素树脂，其化学式为
3.如权利要求1所述的海洋生物防污漆，其特征在于上述的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂聚合物为聚丙烯酸辣椒素树脂，其化学式为
4.如权利要求1所述的海洋生物防污漆，其特征在于上述的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂聚合物为聚丙烯酸辣椒素甲基丙烯酸胺树脂。
5.权利要求1所述的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂的制备方法，其步骤如下1)首先将辣椒素类化合物与丙烯酸或丙烯酸衍生物进行酯化反应，制得丙烯酸类-辣椒素类酯，其化学通式为，其中η为8，9或10，X为氢离子或甲基；2)然后将丙烯酸类-辣椒素类酯与丙烯酸酯类化合物进行聚合，生成聚丙烯酸类-辣椒素类树脂。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于上述步骤1)的制备丙烯酸类-辣椒素类酯是首先将辣椒素类化合物溶于无水乙醚中作为反应液，再加入弱碱性催化剂搅拌，然后在反应液中加入丙烯酸衍生物，回流搅拌，在真空下蒸馏除去乙醚、催化剂和丙烯酸衍生物，然后用分馏柱在真空下分馏，收集95 125°C的馏分，即得到丙烯酸类-辣椒素类酯。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于上述的弱碱性催化剂为二乙胺或碳酸氢钠。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于上述的辣椒素类化合物在无水乙醚中的浓度为:3mol/L。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于上述的丙烯酸衍生物在反应液中的添加浓度为anol/L。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于上述的回流搅拌的时间为6 8个小时。
11.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，上述步骤2)的方法是将丙烯酸类-辣椒素类酯与丙烯酸酯类化合物按摩尔比1 3混合作为聚合单体，然后将g/ml为10%的的乳化剂加热至60°C后，再将聚合单体按体积比25%加入到乳化剂中乳化30分钟；继续加热至70°C，滴加10 30ml 0. 5M的引发剂过硫酸钾，维持反应30分钟，加入与前次等量的过硫酸钾，然后滴加剩余的聚合单体，反应温度保持在70°C，2小时滴加完毕，再维持反应30 分钟，过滤，用水洗涤，80°C下干燥，研磨过80目筛，即可得到聚丙烯酸类-辣椒素类树脂。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于上述的乳化剂为SDS或吐温60。
13.如权利要求5、权利要求6、权利要求8任一项所述的制备方法，其特征在于上述的辣椒素类化合物为辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高二氢辣椒素或高辣椒素中任一种。
14.如权利要求5、6或9中任一项所述的制备方法，其特征在于上述的丙烯酸衍生物为丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯。
15.如权利要求5或权利要求11所述的制备方法，其特征在于上述的丙烯酸酯类化合物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸胺中的任一种。
16.权利要求1所述的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂，用于制备生物防污漆。
全文摘要
本发明涉及一种海洋生物防污漆及其制备方法和应用，所述的海洋生物防污漆是聚丙烯酸类-辣椒素类树脂，其制备方法首先将辣椒素类化合物与丙烯酸或丙烯酸衍生物进行酯化反应，制得丙烯酸类-辣椒素类酯；然后将丙烯酸类-辣椒素类酯与丙烯酸酯类化合物进行聚合，生成聚丙烯酸类-辣椒素类树脂。本发明直接将具有防菌、杀菌和海洋生物驱避作用的天然有机化合物与防污漆基料进行化学合成，制备的聚丙烯酸类-辣椒素类树脂与防污漆基料混合涂装于舰船船体上后，在海水环境下，树脂中的辣椒素会缓慢释放，抑制海洋生物附着，具有时效长、无毒、绿色环保的特点，可以广泛应用于生物污损防治，具有广阔的应用前景和经济价值。
文档编号C08F220/14GK102300944SQ201180001644
公开日2011年12月28日 申请日期2011年2月16日 优先权日2011年2月16日
发明者张璇, 陈颢 申请人:国家海洋局第一海洋研究所