专利名称：一种聚苯乙烯－吡啶树脂的制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚苯乙烯-吡啶树脂的制备方法，它可应用于海洋防污涂料的制备。
背景技术：
众所周知，海洋生物附着于船底，增加航行阻力，降低船速，多耗能源；附着于海洋养殖网，造成堵塞网眼，影响海水对流，会导致海产养殖鱼贝类发育不良甚至死亡；附着于海水冷却管路内壁，会引起管路堵塞，从而酿成重大事故。所有这些都给人类带来了巨大的经济损失。解决海生物污损的最佳途径是涂刷含有防污剂的涂料。目前，国内外大量应用甲基丙烯酸三丁基锡酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物和氧化亚铜(Cu2O)的组合物作为一种防污涂料，涂布在船底等表面，能有效地防止海洋污损生物的危害。这种防污涂料中的共聚物在海水中会水解，释放出三丁基锡(TBT)，发挥防污作用。但TBT危害海洋生态环境和海洋养殖业，如TBT导致牡蛎、蚶和贻贝的性别变异和壳体畸变。因此，国内外已经注意开发不含有机锡的防污涂料，但这些涂料中大量使用氧化亚铜作为防污剂，氧化亚铜的使用量占到了涂料不挥发成分的30～60％。由于氧化亚铜固有比重大、亲水性强的特性，使这些涂料容易产生沉降和氧化亚铜易释放到水体中，造成防污涂料的使用困难、氧化亚铜的有效率低和潜在环境污染的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚苯乙烯-吡啶树脂的制备方法，并把该树脂用于制备海洋防污涂料，它能增强涂料成膜物的自抛光性，减少了氧化亚铜的用量，以弥补现有技术的上述不足。
一种聚苯乙烯-吡啶树脂的制备方法，其特征是将氯甲基化聚苯乙烯浸泡到吡啶中，使之充分溶胀后加入碱性催化剂，然后将其置于水浴中加热搅拌反应，并经过滤、洗涤、烘干、研磨。
上述的聚苯乙烯-吡啶树脂用于制备海洋防污涂料。
本聚苯乙烯-吡啶树脂的优点是呈碱性，可催化丙烯酸树脂水解，增强涂料成膜物自抛光性能；亲油性好，在涂料中又有良好的混溶性；可使氧化亚铜的使用量降低为占到了涂料不挥发成分的3～45％，降低涂料成本。
具体实施例方式
1.聚苯乙烯-吡啶树脂制备制备时，在250mL三颈瓶中加入10g氯甲基聚苯乙烯树脂(PSCH2Cl)和40mL吡啶，使树脂溶胀24小时后，加入45g氢氧化钠和45mL水，在沸水浴中回流搅拌15小时，冷却，倾入500mL水中，搅拌后静置，待沉降后换水1～3次，再抽滤，水洗至中性并无氯离子，再用乙醇洗至无吡啶气味，真空干燥后将其研磨成细粉，用100目过滤器过滤，即得到本发明所用的聚苯乙烯-吡啶树脂。
上述的氯甲基化聚苯乙烯含氯量大于23％，交联度为3～5％。上述的碱性催化剂氢氧化钠，可改用氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡。上述的洗涤溶剂乙醇，可改用甲醇或异丙醇。
2.海洋防污涂料的制备所述的海洋防污涂料由树脂溶液、增塑剂、填充料、防污剂和本发明的聚苯乙烯-吡啶树脂所组成，它们的重量百分数范围分别为30～60、1～20、1～30、2～50和1～30。所述的树脂溶液浓度范围为30％～60％(重量百分浓度，下同)，所述的树脂为丙烯酸树脂、丙烯酸锌树脂或丙烯酸铜树脂，有成膜作用，所述的有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、甲苯或丁醇；所述的增塑剂为凡士林、氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；所述的填充料为氧化铁红、滑石粉、二氧化钛、气相二氧化硅或氧化锌；所述的防污剂为氧化亚铜、α-溴代肉桂醛、N-苯基马来酰亚胺、二硫化四甲基秋兰姆或SeaNine211TM中的一种或几种。制备时，将60g45％的丙烯酸树脂甲苯溶液、9g凡士林、3.5g气相二氧化硅固体颗粒、2g SeaNineTM211、6g二硫化四甲基秋兰姆、3.5g氧化亚铜和16g聚苯乙烯-吡啶树脂混合物在一个含有玻璃珠的油漆振荡器中振动2.5小时，然后用100目的过滤器过滤，即得海洋防污涂料。
防污性能的评价将一块40×40cm的渔网在上述实施例所得的防污涂料组合物中浸泡后，拿出晾干，网片增重35％，将网片用40×40×1.6cm的UPVC管框固定后，将该实验网片挂在青岛市小麦岛浅海网箱养殖区(5～12月份)，取得了相当好的实验结果，如下表。
注0、8、20、45、100为海洋生物在网片附着面积百分数。
权利要求
1.一种聚苯乙烯-吡啶树脂制备方法，其特征是将氯甲基化聚苯乙烯浸泡到吡啶中，使之充分溶胀后加入碱性催化剂，然后将其置于水浴中加热搅拌反应，并经过滤、洗涤、烘干、研磨。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的氯甲基化聚苯乙烯含氯量大于23％，交联度为3～5％。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的洗涤所用的溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇。
5.权利要求1所述的聚苯乙烯-吡啶树脂用于制备海洋防污涂料。
6.如权利要求5所述的海洋防污涂料，其特征是它由树脂溶液、增塑剂、填充料、防污剂和聚苯乙烯-吡啶树脂所组成，它们的重量百分数范围分别为30～60、1～20、1～30、2～50和1～30。
全文摘要
一种聚苯乙烯－吡啶树脂的制备方法，其特征是将氯甲基化聚苯乙烯浸泡到吡啶中，使之充分溶胀后加入碱性催化剂，然后将其置于沸水浴中加热搅拌反应，并经过滤、洗涤、烘干、研磨。所述的聚苯乙烯－吡啶树脂用于制备海洋防污涂料，后者由树脂溶液、增塑剂、填充料和防污剂和上述聚苯乙烯－吡啶树脂所组成，它们的重量百分数范围分别为30～60、1～20、1～30、2～50和1～30。本聚苯乙烯－吡啶树脂的优点是呈碱性，可催化丙烯酸树脂水解，可提高海洋涂料成膜物的自抛光性；在涂料中又有良好的混溶性；可使氧化亚铜的使用量降低为占到了涂料不挥发成分的3～45％，降低涂料成本。
文档编号C09D5/16GK1624012SQ200410035998
公开日2005年6月8日 申请日期2004年10月17日 优先权日2004年10月17日
发明者徐焕志, 于良民, 张志明, 姜晓辉 申请人:中国海洋大学