溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料制造技术

本发明专利技术涉及防污涂料技术，旨在提供一种溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料。该防污涂料是由A组分和B组分组成的；A组分中包含羟基硅油、气相SiO

【技术实现步骤摘要】
溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料
本专利技术涉及防污涂料技术，特别涉及溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料。
技术介绍
海洋生物污损是指海洋微生物、植物和动物在船舶、海洋设施表面吸附、生长和繁殖而形成的生物垢，给人类从事海洋活动带来了诸多不利。在世界范围内，涂刷防污涂料是应对生物污损的最有效最经济的手段。曾经的特效武器有机锡(TBT)防污涂料因对生态环境具有巨大的危害在2008年被全球禁止。在后TBT时代，含铜防污涂料最引人注目。然而，含铜物质及涂层中的防污剂依然能够通过食物链富集影响人类健康和生态安全。在世界范围内，含铜防污涂料正逐渐受到限制。对海洋生态问题的殷切关注和对食物链的隐忧担心迫使人们不断研究新型的环境友好型防污涂料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料。为解决上述技术问题，本专利技术采用的解决方案是：提供一种溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料，该防污涂料是由质量配比为4∶1的A组分和B组分组成的；其中，A组分中的组分及质量百分比含量为：羟基硅油40％；气相SiO210％；硅氧烷封端聚氨酯15％；二苯基二乙氧基硅烷2％；八甲基环四硅氧烷5％；滑石粉5-7％；氧化铁红3-7％；辛酸锌0.3％；玻璃纤维3.7-5.7％；聚酰胺蜡1％；二甲苯11％；B组分中的组分及质量百分比含量为：PEG改性固化剂30～50％；溴代吡咯腈改性短链固化剂30～50％；二乙酸二丁基锡0.01％；乙酸丁酯6％；甲乙酮5.99％；二甲苯8％。本专利技术中，所述硅氧烷封端聚氨酯的制备方法是：在装有氩气保护、搅拌器、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入300g干燥的二甲苯、60g氢化苯基甲烷二异氰酸酯、80g羟烷基聚硅氧烷、160g聚醚多元醇、0.4克二月桂酸二正丁基锡；升温至100℃，反应2h，降温至55℃；加入2g丁二酮肟，继续反应，直到体系完全均匀透明后，升温至65℃；加入干燥的4g己二醇扩链，继续反应；采用二正丁胺滴定法测定体系中的NCO基团的含量，达到理论值后，降温至35℃；加入6.6g氨丙基三乙氧基硅烷，反应0.5h；冷却至室温后，加入适量干燥的二甲苯稀释至固含量为50％得到硅氧烷封端聚氨酯。本专利技术中，所述PEG改性固化剂的制备方法是：在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗、温度计的四口烧瓶中加入25g含氢硅油，升温至80℃；然后称取烯丙基聚乙二醇醚55g，用移液枪吸取20μm的karstedt催化剂，配置成均匀的混合液；经1小时滴加完毕，继续反应3小时后，降至室温；再称量丁苯树脂4.5g，用50g二甲苯充分溶胀溶解均匀后，通过恒压滴液漏斗快速滴加，完毕后，反应1小时；滴加2.5g乙烯基三乙氧基硅烷，反应3h；冷却后得到PEG改性的硅酮树脂固化剂。本专利技术中，所述溴代吡咯腈改性短链固化剂的制备方法是：在装有氩气保护、搅拌器、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入18.6g异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、100g干燥的乙酸乙酯和25g溴代吡咯腈，升温至45℃反应4h后，在真空条件下除去70g乙酸乙酯，加入13.6g二甲苯，得到溴代吡咯腈改性的短链固化剂。本专利技术进一步提供了前述溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料的使用方法，包括：按质量比4∶1取A组分和B组分，混合均匀后涂覆在工件的施工表面，涂覆厚度在200微米范围内，自然干燥固化即获得超润滑不粘附防污涂层。专利技术原理描述：水凝胶是一类环境友好的新型功能化高分子材料，它具有交联的三维网络结构、能够在水中溶胀而不溶解，并且可以保持大量水分。越来越多有关水凝胶的研究结果表明，水凝胶可有效抵抗蛋白质的吸附，是一种潜在的高效且环保的新型海洋防污涂料。溴代吡咯腈是通过欧盟认证的一种化学性质稳定、低水溶性和浸出性的无金属防污剂，对硬壳和软体无脊椎动物等污损生物具有广泛的活性，可与铜基防污剂的干坞间隔时间相媲美。本专利技术是基于环境友好型不粘附防污涂料的研发经验，借鉴水凝胶亲水基团阻抑污损的特性，舍弃大量额外添加的防污剂，主要依靠树脂自身的特性(亲水基团阻抑污损和低模量脱附)和侧链接枝的溴代吡咯腈，实现协同防污，真正达到了防污剂的零释放，是一种十分具有潜力的环保型新技术。与现有技术相比，本专利技术的技术效果是：(1)溴代吡咯腈与异氰酸酯基类化合物反应，制备改性的硅烷偶联剂，利用交联反应实现溴代吡咯腈在硅酮树脂侧链的化学接枝，同时提高树脂的层间附着力。(2)该涂层体系利用多元结构在不损失力学性能的前提下增强其亲水能力，浸入水后，表面溶胀体积膨大，亲水链段舒展形成梳状亲水柔性链，将侧链悬挂的溴代吡咯腈包覆其中，亲水阻抑基团与溴代吡咯腈协同防污，提高涂层的防污性能。(3)硅氧烷封端聚氨酯进一步提高涂层的附着力和力学强度，同时赋予涂层良好的抗划伤能力。(4)助剂辛酸锌与硅氧烷封端聚氨酯主链中存在的肟键形成络合结构单元，提高涂料的厚实感和单道施工膜厚。附图说明图1为实施例2中PEG改性固化剂的合成路线图。图2为实施例3中短链固化剂的合成路线图。图3为实施例4中长链固化剂的合成路线图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。实施例1：硅氧烷封端聚氨酯的合成(硅氧烷封端PU)在装有高纯氩气(纯度≥99.999％)保护、搅拌器、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入300g干燥的二甲苯、60g氢化苯基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、80g羟烷基聚硅氧烷(羟烷基硅油)、160g聚醚多元醇(分子量1000)、0.4克二月桂酸二正丁基锡(DBTDL)，升温至100℃，反应2h，降温至55℃，加入2g丁二酮肟，继续反应，直到体系完全均匀透明后，升温至65℃，加入干燥的4g己二醇扩链，继续反应，采用二正丁胺滴定法测定体系中的NCO基团的含量，达到理论值后，降温至35℃，加入6.6g氨丙基三乙氧基硅烷，反应0.5h，冷却至室温后，加入适量干燥的二甲苯稀释至固含量为50％得到硅氧烷封端聚氨酯(硅氧烷封端PU)。实施例2：PEG改性固化剂的合成(固化剂1)在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗、温度计的四口烧瓶中加入25g含氢硅油(含氢量0.8％)，升温至80℃，然后称取烯丙基聚乙二醇醚55g(分子量≥350)，用移液枪吸取20μm的karstedt催化剂，配置成均匀的混合液，经1小时滴加完毕，继续反应3小时后，降至室温，再称量丁苯树脂4.5g，用50g二甲苯充分溶胀溶解均匀后，通过恒压滴液漏斗快速滴加，完毕后，反应1小时，滴加2.5g乙烯基三乙氧基硅烷，反应3h，冷却后制备成PEG改性的硅酮树脂固化剂。实施例3：溴代吡咯腈改性短链固化剂的合成(短链固化剂2)在装有高纯氩气(纯度≥99.999％)保护、搅拌器、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入18.6g异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料，其特征在于，该防污涂料是由质量配比为4∶1的A组分和B组分组成的；其中，/nA组分中的组分及质量百分比含量为：/n羟基硅油40％；气相SiO

【技术特征摘要】
1.一种溴代吡咯腈接枝硅酮水凝胶超润滑不粘附防污涂料，其特征在于，该防污涂料是由质量配比为4∶1的A组分和B组分组成的；其中，
A组分中的组分及质量百分比含量为：
羟基硅油40％；气相SiO210％；硅氧烷封端聚氨酯15％；二苯基二乙氧基硅烷2％；八甲基环四硅氧烷5％；滑石粉5-7％；氧化铁红3-7％；辛酸锌0.3％；玻璃纤维3.7-5.7％；聚酰胺蜡1％；二甲苯11％；
B组分中的组分及质量百分比含量为：
PEG改性固化剂30～50％；溴代吡咯腈改性短链固化剂30～50％；二乙酸二丁基锡0.01％；乙酸丁酯6％；甲乙酮5.99％；二甲苯8％。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅氧烷封端聚氨酯的制备方法是：在装有氩气保护、搅拌器、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入300g干燥的二甲苯、60g氢化苯基甲烷二异氰酸酯、80g羟烷基聚硅氧烷、160g聚醚多元醇、0.4克二月桂酸二正丁基锡；升温至100℃，反应2h，降温至55℃；加入2g丁二酮肟，继续反应，直到体系完全均匀透明后，升温至65℃；加入干燥的4g己二醇扩链，继续反应；采用二正丁胺滴定法测定体系中的NCO基团的含量，达到理论值后，降温至35℃；加入6.6g氨丙基三乙氧基硅烷，反应0.5h；冷却至室温后，加入适量干燥的二甲苯稀释至...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建坤，张庆华，詹晓力，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33