一种含生物防污剂的防污涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于海洋防污涂料的【技术领域】，涉及一种含生物防污剂的防污涂料及其制备方法；所含生物防污剂的分子结构由苯环、酚羟基、甲氧基、丙酰基、胺基和R1组成，制备工艺为:先将提取的丹皮酚与三聚甲醛和烷基胺在无水乙醇中混合，再在浓盐酸催化下进行曼尼希反应后，用NaHCO3水溶液中和，再用无水乙醇重结晶得生物防污剂，然后将生物防污剂与三氟丙基-甲基-二甲基丙烯酸酯硅烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸丁酯在甲苯中混合进行自由基聚合反应，得到生物防污剂的液体制品，再在液体制品中加入颜料、填料和涂料助剂进行混合，研磨后得到含生物防污剂的防污涂料；其制备工艺简单，原料易得，应用前景广泛，使用环境友好。
【专利说明】一种含生物防污剂的防污涂料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于海洋防污涂料的【技术领域】，涉及一种海洋环境中物体设施表面污损防 护用的涂料，特别是一种含生物防污剂的防污涂料及其制备方法，对防除水下设施表面附 着污损生物具有明显效果。
【背景技术】：
[0002] 海水中存在着大量污损生物，如藤壶、贻贝、海鞘、苔藓虫、水螅、海绵、绿藻、硅藻 等，这些生物可附着在结构物表面，如船舶、船坞、码头、石油平台、海底电缆、浮标、水雷、电 厂冷却管道、渔网等，会对海洋环境中的结构物带来危害和经济损失，如造成船舶航行阻力 加大，通海管道阻塞，冷却设备导热性降低，渔网渔具堵塞等。目前，解决海洋生物污损的最 简便有效的方法是涂刷防污涂料，现有的海洋防污涂料通常是由树脂、防污剂、颜填料、助 剂和溶剂组成，其中防污剂和树脂是防污性能的关键。在防污剂方面，有机锡具有良好的防 污效果，已得到普遍使用，然而，这种防污剂对其它非目标生物如鱼类、贝类等也有强毒性， 并在生物体和海泥中累积，危害海洋生态环境，甚至经食物链传递危及人类健康。世界海事 组织已禁止有机锡和DDT等有毒防污剂在防污涂料中的应用，设计和制备新型环保防污剂 是未来发展趋势。在现有技术中，各种防污剂很多，如中国专利CN 1189293A公开了一种哒 嗪酮类防污剂；中国专利CN1392208A公开了一种海洋大叶藻提取物制成的防污剂；中国专 利CN1820603A公开了一种氯氰菊酯防污剂；中国专利CN1651412A公开了一种吲哚的酰胺 衍生物防污剂；中国专利CN1499928A公开了烷基胺衍生物防污剂等，现有防污剂的防污性 能仍需进一步研发，以期制备一种高性能、环保型海洋防污剂取代现有的技术产品。通常， 树脂在涂料中主要起成膜作用，并随着高分子技术的发展，树脂也具备防污性，防污涂料使 用树脂的研究从20世纪90年代至今已有大量专利文献公开，其中以基于聚硅氧烷、聚氨 酯、丙烯酸酯等的涂料研究较多，如中国专利GB1457590公开了三丁基锡丙烯酸聚合物自 抛光树脂；中国专利CN102402739A公开了一种低表面能氟硅改性丙烯酸防污树脂；中国 专利CN101029207A公开了氟硅嵌段聚合物型低表面能树脂；中国专利CN101775144A公开 了一种氟硅树脂等；上述这些树脂和防污涂料的合成，均采用硅单体和氟单体，再分别与丙 烯酸单体聚合，或者采用硅氧烷聚合链与碳聚合链交联形成聚合物，但开发简单易用，并兼 具多种特性的优良树脂的技术和产品仍是有进一步研究和开发的必要。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种环保型含有生物防污剂防 污涂料及其制备方法，利用氟硅丙烯酸脂对生物防污剂进行包裹，以控制防污剂缓慢水解 释放，其防污具备防除污损生物附着和生长的功能，采用生物防污剂和水解型低表面能树 脂相结合，通过两者的共同作用增加防污效果。
[0004] 为了实现上述发明目的，本发明涉及的防污涂料中所含生物防污剂的分子结构 为：
[0005]
【权利要求】
1. 一种含生物防污剂的防污涂料，其特征在于所含生物防污剂的分子结构为：
其生物防污剂分子结构由苯环、酚羟基、甲氧基、丙酰基、胺基和R1组成，其中R1为C1-Cltl的线性或支化的烷基链；分子结构中的部分基团来源于天然活性成分丹皮酚，由牡 丹、芍药和徐长卿植物的根皮或全草中提取，另外含有曼尼希碱结构和烷基胺结构。
2. -种根据权利要求1所述的含生物防污剂的防污涂料的制备方法，其特征在于制 备工艺包括生物防污剂制备和防污涂料制备两个步骤，其中，生物防污剂的制备是：将提取 的天然分子丹皮酚与三聚甲醛和烷基胺在无水乙醇中混合，在浓盐酸催化下进行曼尼希反 应，其各成分配置重量比例为丹皮酚：三聚甲醛：烷基胺：无水乙醇：浓盐酸=I: (1?4): (1?2) :30 :(0. 1?1)，反应温度为25?140°C，反应时间为1?48小时，反应完毕后用 重量百分比浓度为10%的NaHCO3水溶液中和至pH= 7,分离得到的产物再用无水乙醇重结 晶纯化后制得生物防污剂，其中浓盐酸的重量百分比浓度为37% ;其氟硅丙烯酸酯包裹生 物防污剂的防污涂料制备工艺为：将制备的生物防污剂与三氟丙基-甲基-二甲基丙烯酸 酯硅烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯在甲苯中混合均匀，以偶氮二异丁 腈为引发剂进行自由基聚合反应，其各成分的重量配置比例为：生物防污剂：三氟丙基-甲 基-二甲基丙烯酸酯硅烷：甲基丙烯酸甲酯：甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯：偶氮二异丁 腈：甲苯=1:1:1:1:3: (0· 05?0· 1) :30,在80?90°C下搅拌反应3?8小时，即得到用 氟硅丙烯酸酯包裹生物防污剂的液体制品；再在液体制品中按常规工艺加入常规使用的颜 料、填料和涂料助剂进行混合，研磨达到80微米细度，即制备得氟硅丙烯酸酯包裹生物防 污剂的防污涂料。
【文档编号】C09D7/12GK104449172SQ201410836582
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】郑纪勇, 蔺存国, 邱日 申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所