一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料及其制备方法，采用开环聚合、缩聚反应和疏水化相结合的方法，以辛酸亚锡为催化剂，以纳米二氧化硅为引发剂，用纳米二氧化硅表面所含的一定量的羟基等基团引发L-乳酸单体开环预聚，再将预聚物与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯发生反应，使用1,4-丁二醇为其扩链合成粗产物，粗产物经疏水化处理后即得到低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料。实验研究表明，该涂料静态水接触角为108。，具有较低的表面能，具有很好的自抛光能力，降解周期为6个月，该涂料还具有一定的抗菌性，应用前景广阔，为解决船舶海洋生物污损提供了一种新途径，促进海洋发展建设和国防建设。

【技术实现步骤摘要】
一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料及制备方法
本专利技术属于化工涂料领域，具体涉及到一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料及其制备方法。
技术介绍
人类不断开发、利用海洋的进程中，一直以来的难题便是怎么解决海洋生物污损这一问题。海洋生物污损，是指浸没在海水中的设备表面被生活在海洋中的各种微生物、植物、动物等粘附，不断地生长繁殖，从而形成的生物污垢。海洋生物污损对人类利用海洋谋发展方面造成了一定的负面影响，不论是海洋运输，还是海洋资源的勘探、开发均受到了阻碍，例如海洋生物污损会增加海洋设备表面的粗糙度和航行阻力，船舶等燃料的消耗会大量增加，二氧化碳气体大量排放，从而加剧全球温室效应，地球上的环境不断恶化；海洋生物污损会降低舰艇航行速度，削弱海军的战斗能力；海洋生物污损还会堵塞鱼类养殖用具的网孔，使得鱼虾死亡率加剧；海洋生物污损会改变其他海洋设施的表面状态，最终导致其腐蚀速度加快等。至今为止，防止海洋生物污损的方法多种多样，经常使用的有刷防污损的涂料法、电解重金属法、电解海水法、导电涂膜法、人工或机械清除法等。而目前最方便、最有效和最经济的方法是使用防污涂料。随着保护环境的理念深入人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）取四氢呋喃于烧瓶中，依次加入纳米二氧化硅、L‑乳酸、催化剂‑辛酸亚锡，超声处理20‑30 min使之混合均匀，氮气保护下在100‑120 ℃下搅拌回流使之反应20‑24 h即得到预聚物；（2）将预聚物通过洗涤后20‑30℃下干燥10‑12 h得到中间预聚物；（3）取中间预聚物加入到带有冷凝管且通有氮气的三口烧瓶反应装置中，加入四氢呋喃，在搅拌状态下使预聚物完全溶解后，加入4,4‑二苯基甲烷二异氰酸酯，在 60‑80 ℃下反应2‑4 h得到齐聚物，然后加入1,4‑丁二醇，混合均匀后，将温度升高到 90 ℃，反应8‑...

【技术特征摘要】
1.一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）取四氢呋喃于烧瓶中，依次加入纳米二氧化硅、L-乳酸、催化剂-辛酸亚锡，超声处理20-30min使之混合均匀，氮气保护下在100-120℃下搅拌回流使之反应20-24h即得到预聚物；（2）将预聚物通过洗涤后20-30℃下干燥10-12h得到中间预聚物；（3）取中间预聚物加入到带有冷凝管且通有氮气的三口烧瓶反应装置中，加入四氢呋喃，在搅拌状态下使预聚物完全溶解后，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，在60-80℃下反应2-4h得到齐聚物，然后加入1,4-丁二醇，混合均匀后，将温度升高到90℃，反应8-10h得到大分子线形聚合物；结束反应后，待温度降到室温，将溶液滴加到5~8倍体积的正己烷中沉淀，离心过滤，时长5-10min，将产物放入40-50℃环境中真空干燥10-12h得到自抛光聚氨酯涂料粗产物；（4）取粗产物溶解在无水乙醇中，恒温60-70℃下加入10mL的去离子水/全氟硅烷混合溶液，反应5-8h，离心5次，将产物放入40-50℃环境中真空干燥10-12h得到低表面能自抛光聚氨酯涂料。2.根据权利要求1所述的一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化硅、四氢呋喃和正己烷需除水纯化。3.根据权利要求1所述的一种低表面能自抛光型聚氨酯海洋防污涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述四氢呋喃和纳米二氧化硅、L-乳酸、催化剂-辛酸亚锡的配比为：20-25mL：1.0-1.2g：1.0-1.2g：1-2mL。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧宝立，何聪，李政峰，刘俊成，周虎，周智华，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43