用于浸入水中的基材的涂料组合物的制作方法

文档序号:15302969发布日期:2018-08-31 20:35阅读:173来源:国知局
浸入水中的如船壳、浮标、水产养殖笼、钻井平台、产油设备及管道的人造结构易于经如绿藻及褐藻、藤壶、贻贝及其类似物的水生生物积垢。该类结构通常由金属制成,但也可包含其他结构材料,如混凝土或塑料。此积垢对船壳有害,因为该积垢增大穿过水移动期间的摩擦阻力,后果为速度降低及燃料成本增加。该积垢对静态结构(如钻井平台及产油设备的支柱)有害,第一,因为积垢的厚层对波浪及水流的阻力可在结构中造成不可预测及潜在危险应力,且第二,因为积垢使得难以检测结构的疵点,如应力开裂及腐蚀。该积垢对管道(如冷却水入口及出口)有害,因为有效截面面积由于积垢而减小,结果为流动速率降低。已知使用抗积垢油漆例如作为船壳上的表涂层,以一般通过释放针对海洋生物的杀生物剂来抑制如藤壶及海藻的海洋生物的沉积及生长。前些年多种成功抗积垢油漆已为基于聚合基料的“自抛光共聚物”油漆,杀生物三有机锡部分化学键结于该聚合基料且杀生物部分通过海水自其中逐渐水解。在该类基料系统中,直链聚合物单元的侧基在通过与海水反应的第一步骤中分裂,保留的聚合物框架因此变得水可溶或水可分散的。在第二步骤中,船上的油漆层表面的水可溶或水可分散框架被洗掉或腐蚀。该类油漆系统描述于例如gb1457590a中。由于三有机锡的使用已受法规限制且已变得在世界范围禁止,已提议可用于抗积垢组合物中的各种替代抗积垢涂料。用于抗积垢最终用途、包含有包含海水可水解基团(其侧接至聚合物主链)的聚合物的自抛光油漆在先前技术中已知,包括非金属盐基团、金属盐基团及硅烷基酯基。gb2273934a描述包含键结至聚合主链的季铵基团的可水解聚合基料。该聚合基料通过卤素封端的季铵单体的共聚制备,该类单体中r基团中的一个具有(甲基)丙烯酰胺官能基。这些聚合基料归因于卤素封端的季铵基团而部分可溶于海水。wo2004/018533描述抗积垢涂料组合物,该组合物包含具有杀海洋生物特性的成分及包含键结至聚合物主链的季铵基团和/或季基团的聚合物,该类季铵基团和/或季基团经抗衡离子中和,其中抗衡离子由具有包含6个或大于6个碳原子的脂族、芳族或烷芳基烃基的酸的阴离子残余物组成。wo2005/075581涉及包括键结(侧接)至聚合物主链的胺官能基盐和/或膦官能基盐的聚合物在抗积垢组合物中的用途,该类盐包括作为抗衡离子的酸的阴离子残余物,该酸具有包含至少5个碳原子的脂族、芳族或烷芳基烃基。wo2010/018144描述在抗积垢涂层应用中具有改进的化学稳定性的成膜聚合物,该聚合物具有侧接至其主链的(i)共轭酸的第一pka至少为4.0的碱基与(ii)第一pka为2.0或低于2.0的单官能有机酸的盐;该碱基共价键结至聚合物主链。用于抗积垢最终用途、包含有包含海水可水解金属盐基团(其侧接至聚合物主链)的聚合物的自抛光油漆描述于例如ep-a-204456、ep-a-779304、ep-a-1138725及ep-a-1006156中。用于抗积垢最终用途、包含有包含海水可水解硅烷基酯基(其侧接至聚合物主链)的聚合物的自抛光油漆描述于例如ep-a-646630、ep-a-802243及wo2015/012148中。需要具有低毒性、减少的环境影响及改进的抗积垢效能的其他抗积垢油漆。本发明提供涂料组合物,其包含a)共价键联至聚合物主链的海水可水解基团,该类海水可水解基团在暴露于海水时能够进行水解或离子交换,使得聚合物部分可溶或可分散于海水中,及b)共价键联至聚合物主链的两性离子基团,其中海水可水解基团及两性离子基团所连接的聚合物主链充当涂料组合物中的成膜基料,且其中海水可水解基团a)与两性离子基团b)的摩尔比为0.1或高于0.1。已发现本发明的涂料组合物提供涂布有该组合物且随后浸入水中的基材的改进的抗积垢效能。可替代地,可实现所需水平的抗积垢效能及较低量的具有杀海洋生物特性的成分。涂料组合物包含共价键联至聚合物主链的海水可水解基团。海水可水解基团为在暴露于海水时能够进行如水解或离子交换反应的反应的基团。该反应使得聚合物部分可溶或可分散于海水中且赋予包含该聚合物的油漆层所谓自抛光特性。通常,海水可水解基团选自非金属盐基团、金属盐基团、硅烷基酯基及其混合物。优选地,海水可水解基团选自非金属盐基团、金属盐基团及其混合物。适合的非金属盐基团的实例为共价键联至聚合主链的季或季铵基团,其中抗衡离子为卤离子或羧酸根离子。可替代地,酸基,如羧酸基,可共价键联至具有季或季铵基团作为抗衡离子的聚合物主链。共价键联至聚合物主链的非金属盐基团更详细地描述于gb2273934a、wo2002/02698、wo2004/018533、wo2005/075581及wo2010/018144中。金属盐基团通常系指共价键联至聚合主链的羧酸盐基团,其中羧酸盐基团与金属离子错合或离子配对。通常,金属为铜或锌。共价键联至聚合物主链的金属盐基团更详细地描述于ep-a-204456、ep-a-779304、ep-a-1138725及ep-a-1006156中。硅烷基酯基也可用作海水可水解基团。共价键联至聚合物主链的硅烷基酯基更详细地描述于ep-a-646630、ep-a-802243、wo2005/005516及wo2015/012148中。涂料组合物进一步包含共价键联至聚合物主链的两性离子基团。如本文所使用,“两性离子基团”意谓含有呈相同比例的共价键联阳离子及阴离子(荷电)取代基的部分,使得该部分为总体上净中性。最近关注点已指向含有包含两性离子基团的非聚合分子的涂层。该物质可有效预防非特异性蛋白质粘着及全部生物体积垢,但作为这些作用的反面,两性离子基团为高度亲水性的,且因此这些分子从而具有在水中溶解过快的倾向。先前技术已涉及将两性离子部分固定于抗积垢及耐积垢涂层内,及将该类部分并入至共聚物中。us2008/181861a描述具有低积垢表面的基材,如船壳,该表面包含磺基甜菜碱或羧基甜菜碱材料的单层。在一实施方案中,磺基甜菜碱材料为包含聚(磺基甜菜碱)及聚(环氧丙烷)的定义明确的二嵌段共聚物。如上所述,海水可水解基团及两性离子基团共价键联至根据本发明的聚合物主链。聚合物主链的适合类型为常用作涂料组合物中的成膜基料的那些,例如聚酯、聚氨基甲酸酯及聚丙烯酸酯。聚合物主链可为直链或分支链。聚丙烯酸酯聚合物主链优选。如本文所使用的表述“聚丙烯酸酯”意欲涵盖基于烯系不饱和可聚合单体(如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不饱和酰胺、芳乙烯及乙烯基酯)的聚合物及共聚物。在涂料组合物中海水可水解基团a)与两性离子基团b)的摩尔比为至关重要的。对于10个两性离子基团存在平均至少1个海水可水解基团。因此,海水可水解基团a)与两性离子基团b)的比率为至少0.1。在一优选实施方案中,比率为至少0.5。一般而言,比率不超过50.0,优选地比率为20.0或低于20.0。通常,海水可水解基团a)与两性离子基团b)的比率在0.2至30.0、优选1.0至20.0的范围内。在一个实施方案中,海水可水解基团及两性离子基团共价键联至同一聚合物主链。可替代地,其可键联至不同聚合物主链。一般而言,键联至聚合物主链的海水可水解基团加上两性离子基团的平均数量至少为2,优选至少为4。对于基于有机溶剂的涂料组合物,带有海水可水解基团和/或两性离子基团的聚合物的数目平均分子量一般在1000至100000、且优选1500至50000的范围内。重量平均分子量通常在1500至250000、优选2500至40000的范围内。数目平均分子量及重量平均分子量可通过凝胶渗透层析法测定。海水可水解基团及两性离子基团所连接的聚合物主链充当涂料组合物中的成膜基料。当聚合物主链为聚丙烯酸酯时,非金属盐基团可通过使用含有非金属盐基团的单体来引入。代表性阳离子单体包括(甲基)丙烯酸二烷氨基烷基酯的季盐或酸盐;二烷氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的季盐或酸盐;n,n-二烯丙基二烷基铵卤化物及曼尼希(mannich)产物。在该类单体中,在适用的情况下,存在的烷基将一般为c1-12烷基且更通常c1-4烷基。其他适合的实例包括:n,n-二甲氨基乙基丙烯酸酯;氯甲烷季盐(dmaea.mcq)及二烯丙基二甲基铵氯化物(dadmac);(3-甲基丙烯酰基酰氨基)丙基三甲铵卤化物盐;(3-丙烯酰基酰氨基)丙基三甲铵卤化物盐;(3-甲基丙烯酰基酰氨基)丙基三甲铵磺酸盐、(3-丙烯酰基酰氨基)丙基三甲铵磺酸盐、(3-甲基丙烯酰基)丙基三甲铵磺酸盐、(3-丙烯酰基)丙基三甲铵磺酸盐,其中在各情况下磺酸盐为例如烷基、芳基或芳烷基磺酸盐,如十二烷基苯磺酸盐。代表性阴离子单体包括:可聚合不饱和羧酸或磺酸(如(甲基)丙烯酸、顺丁烯二酸或衣康酸)的胺或膦盐;2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸;(甲基)丙烯酸磺丙酯;磺基甲基丙烯酰胺;烯丙基磺酸;及乙烯基磺酸。金属盐基团可通过使用含有金属盐基团的单体来引入。含有金属盐基团的代表性单体包括丙烯酸锌[(ch2=chcoo)2zn]、甲基丙烯酸锌[(ch2=c(ch3)coo)2zn]、丙烯酸铜[(ch2=chcoo)2cu]、及甲基丙烯酸铜[(ch2=c(ch3)coo)2cu]、辛酸(甲基)丙烯酸锌、辛酸(甲基)丙烯酸铜、柯赫酸(甲基)丙烯酸锌、柯赫酸(甲基)丙烯酸铜、棕榈酸(甲基)丙烯酸锌、棕榈酸(甲基)丙烯酸铜、环烷酸(甲基)丙烯酸锌、环烷酸(甲基)丙烯酸铜。该类单体可视需要单独地或呈该类单体中的两者或多于两者的混合物的形式使用。可替代地,金属盐基团可通过首先聚合可聚合不饱和酸以形成具有共价键联至其聚合主链的侧链酸基的聚合物来引入。在该类情况下,可聚合不饱和酸充当前驱体单体。适合的金属盐基团可随后通过遵循ep-a-204456中所描述的程序后续改质此聚合物来形成,例如通过聚合物与单价有机酸及无机金属盐(如金属氧化物、氢氧化物、硫化物或氯化物)的反应,或通过聚合物与单价有机酸及单价有机酸酯的反应。通常,可聚合不饱和酸为如丙烯酸或甲基丙烯酸的羧酸。无机金属盐的实例包括铜或锌氧化物、氢氧化物、硫化物或氯化物。通常,单价有机酸为如辛酸、柯赫酸、棕榈酸、环烷酸、松香酸的羧酸,松香或经改质松香,如氢化松香。单价有机酸酯通常为乙酸铜或乙酸锌。硅烷基酯基通常为三有机硅烷基羧酸酯,如三烷基硅烷基、三芳基硅烷基或烷基二芳基硅烷基羧酸酯。硅烷基酯基可通过使用含有硅烷基酯基的单体来引入,含有硅烷基酯基的单体为例如(甲基)丙烯酸三异丙基硅烷基酯、(甲基)丙烯酸三异丁基硅烷基酯、(甲基)丙烯酸三苯基硅烷基酯及(甲基)丙烯酸叔丁基二苯基硅烷基酯。具有海水可水解基团的单体,或前驱体单体通常与其他烯系不饱和单体共聚以形成共聚物。适合的其他单体的实例进一步描述于下文。当聚合物主链为聚丙烯酸酯时,两性离子基团可通过使用两性离子单体引入。该类两性离子单体通常选自式a的单体、式b的单体或其混合物;其中:r1为氢或甲基;l+为包含至多40个碳原子及选自n+、p+及s+的阳离子的脂族、脂环族或芳族二价基团;l-为下式的基团a为具有至多16个碳原子的烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基,w-为y1及y2独立地选自o或nr2;z-为co2-,或so3-或z+为-n+r4r5r6、-p+r4r5r6或-s+r4r5,且,r2、r3、r4、r5及r6独立地选自氢、c6-c20芳基、c7-c20芳烷基及c1-c20烷基。优选地在上文式a中,l+为下式的基团其中:a为具有至多16个碳原子的烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基,且,w+为-s+r7-、-n+r8r9-或-p+r8r9-,其中:r7、r8及r9独立地选自氢、c1-c20烷基、c6-c20芳基及c7-c20芳烷基,且优选独立地选自c1-c6烷基。式a的例示性单体包括(但不限于):二甲基甲基丙稀酰氧基乙基-磺丙基铵甜菜碱(可作为ralumerspe获自raschiggmbh的磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯);磺丙基乙烯基吡锭甜菜碱(可作为ralumerspv获自raschiggmbh);二甲基甲基丙烯酰氨基磺丙基铵甜菜碱(可获自sigmaaldrich)及甲基丙烯酰氧基乙基二甲基铵丙酸酯。式b的一例示性单体为2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(可作为lipiduretmpc获自nofcorporation)。两性离子单体通常与其他非两性离子烯系不饱和单体共聚以形成具有共价键联至聚合物主链的两性离子基团的共聚物。适用于本发明的涂料组合物中的聚丙烯酸酯聚合物通常为具有两性离子基团、海水可水解基团及其他烯系不饱和单体的共聚物。这些共聚物可通过具有两性离子基团的烯系不饱和单体、具有海水可水解基团的烯系不饱和单体及其他烯系不饱和单体的聚合制备。具有两性离子基团的烯系不饱和单体、具有海水可水解基团的烯系不饱和单体及其他烯系不饱和单体基团可共聚以形成用于本发明的涂料组合物中的单一共聚物。可替代地,具有两性离子基团的烯系不饱和单体、具有海水可水解基团的烯系不饱和单体及其他烯系不饱和单体可共聚以形成经组合用于本发明的涂料组合物中的两种或多于两种共聚物。举例而言,由具有两性离子基团的烯系不饱和单体及其他烯系不饱和单体制备的共聚物可与由具有海水可水解基团的烯系单体及其他烯系不饱和单体制备的共聚物组合。作为另一替代例,具有海水可水解基团的烯系不饱和单体可在上述共聚程序中经前驱体单体置换,且海水可水解基团可随后通过所得共聚物的后续改质而形成。制备具有共价键联至聚合物主链的两性离子基团的共聚物的方法更详细地描述于国际专利申请第pct/ep2015/066701号中。一般而言,具有两性离子基团的单体及具有海水可水解基团的单体相加的总和以聚合物主链或两性离子基团及海水可水解基团所共价键联的主链的总单体计达2至80mol%,通常4至60mol%,且优选5至50mol%。单体的其余部分由其他单体组成。例示性非离子烯系不饱和单体可选自以下的群:(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸芳烷基酯;(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸羟烷基酯;聚亚烷二醇单(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;(聚亚烷基)二醇单烷基、亚烷基及炔醚或酯的单(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯腈;(甲基)丙烯酰胺及其衍生物;乙烯系单体,如苯乙烯、乙烯酯;乙烯基酰胺;乙烯醚,乙烯基吡咯烷酮及卤化乙烯。丙烯酸及甲基丙烯酸的适合的烷基及羟烷基酯为衍生自c1至c14醇的那些酯,且因此作为非限制性实例包括:(甲基)丙烯酸甲酯;(甲基)丙烯酸乙酯;(甲基)丙烯酸异丙酯;(甲基)丙烯酸正丙酯;(甲基)丙烯酸正丁酯;(甲基)丙烯酸异丁酯;(甲基)丙烯酸叔胺酯;(甲基)丙烯酸环己酯;(甲基)丙烯酸2-乙基己酯;(甲基)丙烯酸异冰片酯;(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯;(甲基)丙烯酸异癸酯;(甲基)丙烯酸十二酯、丙烯酸2-羟基乙酯;甲基丙烯酸羟基乙酯;(甲基)丙烯酸羟丙酯;甲基丙烯酸2-羟丁酯;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯,及烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯,如1,4-丁二醇二丙烯酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯。也可包括具有末端(甲基)丙烯酸酯基的大分子单体。适用的大分子单体可具有高达5000道尔顿的分子量。可提及聚(乙二醇)单甲基丙烯酸酯,如bisomermpeg350ma(可获自geospecialtychemicals),作为该类大分子单体的适合的实例。(甲基)丙烯酰胺的适合的衍生物包括n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、n-异丙基(甲基)丙烯酰胺、n-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺及n-羟甲基丙烯酰胺。适合的乙烯酯包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、柯赫酸乙烯酯、己酸乙烯酯及月桂酸乙烯酯。适合的乙烯基酰胺可为环状或非环状的,且因此包括(但不限于):n-乙烯基-2-吡咯烷酮;烷基化n-乙烯基-2-吡咯烷酮;n-乙烯基乙酰胺;n-丙烯基乙酰胺;n-(2-甲基丙烯基)乙酰胺;n-乙烯基甲酰胺;n-(2,2-二氯-乙烯基)-丙酰胺;n-乙烯基乙酰胺;n-乙烯基-n-甲基乙酰胺;及n-乙烯基-n,n-丙基丙酰胺。适合的乙烯基单体包括:c4-c8二烯,如1,3-丁二烯;异戊二烯;苯乙烯;叔丁基苯乙烯;异丙基苯乙烯;二乙烯基苯;杂环乙烯基化合物;及卤化乙烯,如氯丁二烯。优选地乙烯基单体包括乙烯、苯乙烯、丁二烯及异戊二烯。单体可通过上文所提及的烯系不饱和可聚合单体的熟知自由基聚合而聚合。聚合可在一个或多个阶段中且在不存在或存在有机稀释剂的情况下进行。适合的自由基形成引发剂在此项技术中已知,如二叔丁基过氧化物、苯甲酸酯叔丁基过氧酯、己酸叔丁基过氧基-2-乙酯、己酸叔丁基过氧基-3,5,5-三甲酯及其类似物,及偶氮引发剂,如2,2'-偶氮-双(2-甲基丁腈)及2,2'-偶氮-双(异丁腈)。必要时,聚合物的分子量可通过单体与引发剂的比率及链转移剂控制。适合的链转移剂的实例包括正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、第三(十二烷基)硫醇、巯基乙醇、巯基丙酸及硫代乙二醇。也可使用先进聚合技术,如基团转移聚合(gtp)、原子转移自由基聚合(atrp)及可逆加成断裂链转移(raft)聚合。涂料组合物一般为液体涂料组合物。其通常包含液体挥发性稀释剂。挥发性稀释剂可为水。可替代地,挥发性稀释剂可为有机溶剂或溶剂的混合物。挥发性稀释剂可为例如芳族烃(如二甲苯、甲苯或三甲苯)、醇(如正丁醇)、醚醇(如丁氧基乙醇或甲氧基丙醇)、酯(如乙酸丁酯或乙酸异戊酯)、醚酯(如乙酸乙氧基乙酯或乙酸甲氧基丙酯)、酮(如甲基异丁基酮或甲基异戊基酮)、脂族烃(如白色石油脑)、水或这些物质中的两者或多于两者的混合物。通常,涂料组合物将包含呈约5重量%至70重量%范围内的量的挥发性稀释剂。可添加至涂料组合物的添加剂包括增强剂、稳定剂、摇变减粘胶或增稠剂、增塑剂、液体载剂及非杀生物颜料。根据本发明的涂料组合物可包括聚合或非聚合塑化剂。该塑化剂以总基料聚合物计可例如以至多50重量%存在,一般以基料聚合物计至少10重量%及至多35重量%。该类塑化剂的实例为邻苯二甲酸酯(如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯或邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯)、磷酸酯三酯(如磷酸三甲苯酯或磷酸参(异丙基)苯酯)、或氯化石蜡或磺酰胺(如n取代的甲苯磺酰胺)。涂料组合物也可包含其他聚合物、树脂及成膜基料。该类材料一般为本领域熟练技术人员已知。可提及松香及松香衍生物作为此类成分的一个实例,松香衍生物为如用石灰处理的松香、马来酸化(maleinated)松香、富马酸化的松香、松脂酸铜、松脂酸锌、或氢化、岐化或聚合松香及其铜或锌盐。可添加至涂料组合物的非杀生物颜料的实例为轻微海水可溶非杀生物剂(如氧化锌及硫酸钡)及海水不溶非杀生物剂(如填充剂及染色颜料,例如二氧化钛、三价铁氧化物、酞菁化合物及偶氮颜料)。该类高度不溶颜料以油漆的总颜料组分的重量计优选以低于60%使用,最佳低于40%。可添加至涂料组合物的适合的增强剂的实例为纤维,例如碳化纤维、含硅纤维、金属纤维、碳纤维、硫化纤维、磷酸酯纤维、聚酰胺纤维、芳族聚酰肼纤维、芳族聚酯纤维、纤维素纤维、橡胶纤维、丙烯酸纤维、聚氯乙烯纤维及聚乙烯纤维。优选地,纤维的平均长度为25至2,000且平均厚度为1至50微米,且平均长度与平均厚度之间的比率至少为5。适合的稳定剂的实例为湿气清除剂、沸石、脂族或芳族胺(如去氢松香胺)、正硅酸四乙酯及原甲酸三乙酯。适合的摇变减粘胶或增稠剂的实例为二氧化硅、膨润土及聚酰胺蜡。涂料组合物适合地包含具有杀海洋生物特性的成分。具有杀海洋生物特性的成分通常为水生生物的杀生物剂。此杀生物剂可使用已知油漆掺合技术与聚合物及添加剂混合。当具有杀海洋生物特性的成分为颜料时,其可为油漆的颜料的全部或部分。涂料组合物优选具有例如30%至60%的颜料容积浓度。具有杀海洋生物特性的成分可为海洋或淡水生物的无机、有机金属、金属有机或有机杀生物剂中的一个或多者。无机杀生物剂的实例包括铜金属及铜盐(如氧化铜、硫氰酸铜、铜青铜、碳酸铜、氯化铜、铜镍合金)及银盐(如氯化银或硝酸银);有机金属及金属有机杀生物剂包括锌吡啶硫酮(2-吡啶硫醇-1-氧化物的锌盐)、铜吡啶硫酮、双(n-环己基-重氮烯二氧基)铜、亚乙基-双(二硫氨基甲酸锌)(即锌乃浦(zineb))、二硫氨基甲酸二甲酯锌(益穗(ziram))及与锌盐错合的亚乙基-双(二硫氨基甲酸锰)(即锌锰乃浦(mancozeb));且有机杀生物剂包括甲醛、十二烷基胍单盐酸盐、腐绝(thiabendazole)、n-三卤甲基硫代邻苯二甲酰亚胺、三卤甲基硫代硫酰胺、n-芳基顺丁烯二酰亚胺(如n-(2,4,6-三氯苯基)顺丁烯二酰亚胺)、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(达有龙(diuron))、2,3,5,6-四氯-4-(甲磺酰基)吡啶、2-甲硫基-4-丁氨基-6-环丙氨基-s-三嗪、3-苯并[b]噻吩-基-5,6-二氢-1,4,2-噻嗪4-氧化物、4,5-二氯-2-(正辛基)-3(2h)-异噻唑酮、2,4,5,6-四氯间苯二甲腈、甲基益发灵(tolylfluanid)、益发灵(dichlofluanid)、二碘甲基-对甲苯磺酰砜、辣椒素(capsciacin)、n-环丙基-n'-(1,1-二甲基乙基)-6-(甲硫基)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺、氨基甲酸3-碘-2-丙炔基丁酯、美托咪啶(medetomidine)、1,4-二硫代蒽醌-2,3-二甲腈(腈硫醌)、硼烷(如吡啶三苯基硼)、在位置5且任选地位置1中取代的2-三卤代甲基-3-卤代-4-氰基吡咯衍生物(如2-(对氯苯基)-3-氰基-4-溴基-5-三氟甲基吡咯(特拉瑞(tralopyril)))、及呋喃酮(如3-丁基-5-(二溴亚甲基)-2(5h)-呋喃酮)及其混合物、巨环内酯(如阿维菌素(avermectins),例如阿巴汀b1(avermectinb1)、伊维克汀(ivermectin)、多拉克汀(doramectin)、阿巴汀(abamectin)、阿巴美丁(amamectin)及司拉克丁(selamectin))及季铵盐(如二癸基二甲基铵氯化物及烷基二甲基苯甲基铵氯化物)。此外,杀生物剂可任选地完全或部分囊封、吸附或经支撑或束缚。某些杀生物剂难以处置或处置起来有危险,且宜呈囊封或吸附或经支撑或束缚的形式使用。另外,杀生物剂的囊封、吸附或支撑或束缚可为杀生物剂自涂料系统的沥出率的控制提供第二机制,以便实现甚至更加渐次性释放及持久效果。本发明的涂料组合物极适用于提供在含水环境中具有抗积垢特性的基材。因此,本发明还涉及提供在含水环境中具有抗积垢效能的基材的方法,其包含以下步骤a)将根据本发明的涂料组合物涂覆至基材,b)使涂料组合物固化以形成涂层,及c)将经涂布基材置于含水环境中。在所需的情况下的初始防腐层、中间粘着促进层及表涂层,以及根据本发明的涂料组合物可通过此项技术中熟知的方法涂覆,该类方法包括(但不限于)刷涂、喷雾、浸渍及辊轧。典型基材的实例包括轮船及船的船壳及其他表面、离岸海事结构(如油及气体生产及储存设备、钻井平台、海水管道系统、管道、浮标、热交换器、冷却塔、淡化设备、过滤膜、养鱼场或其部件)及船坞。本发明进一步涉及具有待至少部分浸入水中的表面的基材,其中待浸入水中的表面涂布有根据本发明的涂料组合物。将参考以下实施例阐明本发明。这些实施例意欲说明本发明,但不应理解为以任何方式限制其范畴。制备具有海水可水解官能基的单体(matma-dbsa)将二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(192.1g)、二甲基碳酸酯(179.6g)及甲醇(208g)置放于不锈钢高压反应容器中。将密封容器加热至125℃持续4小时。过滤经冷却溶液且在添加甲醇(150g)之后在真空中干燥。所得粘稠琥珀色液体三甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(244.7g)用二甲苯(200g)稀释且置放于2l圆底烧瓶中。在室温下在搅拌下历经30分钟向此烧瓶中添加十二烷基苯磺酸(244.7g)于二甲苯(200g)中的溶液,且持续搅拌隔夜以得到3-(甲基丙烯酰氨基丙基)三甲铵十二烷基苯磺酸盐(matma-dbsa)于二甲苯中的溶液。实施例1制备具有共价键联至聚合物主链的两性离子基团及海水可水解基团的聚合物在机械搅拌下向含有85℃下的二甲苯:丁醇[143.7g二甲苯:143.7g丁醇]的聚合反应容器中逐滴添加两种单体进料溶液。进料溶液1:由0.49摩尔matma-dbsa(固体)(474.47g,呈52.69%固体于1:1二甲苯丁醇中的溶液)、0.16摩尔,41.28g的ralumerspe组成的单体的溶液。进料溶液2:2.61摩尔,371.19g的甲基丙烯酸丁酯(bma)及0.06摩尔,12.55g的2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(ambn)引发剂于112.95g的(1:1二甲苯:丁醇,约10重量%)中。使用watson-marlow蠕动泵以使得添加耗费5h的速率同时添加两种单体进料。当完成进料的添加后将温度升至95℃,添加ambn(辅助剂)(6.27g,0.03摩尔)(于56.43g二甲苯:丁醇(1:1)中)且使反应保持2h。将冷却粘稠聚合物溶液置放于储存容器中。海水可水解基团与两性离子基团的摩尔比为3.0。实施例a制备具有共价键联至聚合物主链的海水可水解基团,但无两性离子基团的聚合物在机械搅拌下向含有85℃下的二甲苯:丁醇[123.72g二甲苯:123.72g丁醇]的聚合反应容器逐滴添加由以下物质组成的单体的溶液:0.49摩尔matma-dbsa(固体)(474.47g,以52.69%固体于1:1二甲苯丁醇中的溶液)、1.96摩尔278.39g的bma及0.02摩尔4.71g的ambn引发剂于42.39g的(1:1二甲苯:丁醇,约10重量%)中。使用watson-marlow蠕动泵以使得添加耗费5h的速率添加单体进料。当完成进料的添加后将温度升至95℃,添加ambn(辅助剂)(2.35g,0.01摩尔)(于21.15g二甲苯:丁醇(1:1)中)且使反应保持2h。将冷却粘稠置放于储存容器中。实施例2-根据本发明制备包含实施例1中制备的聚合物的根据本发明的海洋抗积垢涂料组合物。抗积垢涂料组合物如下制备,将表1中所列的材料以所陈述的重量%的量使用高速分散器混合,以形成积垢控制油漆。表1名称描述重量%实施例1的聚合物溶液基料11.5氯化石蜡(cereclor48,ineoschlor)塑化剂5铜吡啶硫酮(lonza)杀生物剂4氧化铁(bayferrox130bm)颜料7氧化锌(larvik)颜料12氧化铜(americanchemet)杀生物剂40聚酰胺蜡(disparlon(a600-020x,kusomotochemicals))摇变胶2二甲苯溶剂7实施例b-比较比较抗积垢涂料组合物包含实施例a中制备的聚合物。抗积垢涂料组合物如下制备,将表2中所列的材料以所陈述的重量%的量使用高速分散器混合,以形成积垢控制油漆。表2名称描述重量%实施例a的聚合物溶液基料11.5氯化石蜡(cereclor48,ineoschlor)塑化剂5铜吡啶硫酮(lonza)杀生物剂4氧化铁(bayferrox130bm)颜料7氧化锌(larvik)颜料12氧化铜(americanchemet)杀生物剂40聚酰胺蜡(disparlon(a600-020x,kusomotochemicals))摇变胶2二甲苯溶剂7抗积垢测试作为抗积垢效能的测试,将实施例2及实施例b的油漆各涂覆于已预喷漆有商业抗腐蚀底涂剂的胶合板,且将板浸入新加坡的海中。对油漆膜定期评估海洋积垢生物的沉积且结果展示于下文表3中。在下文引述的所有结果中,0%=完全洁净,100%=完全积垢。表3测试结果展示包含根据本发明的聚合物的涂料组合物(实施例2)与包含实施例a的比较聚合物的涂料组合物(实施例b)相比具有大体上优选抗积垢效能。当前第1页12
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