一种防污型本征涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种防污型本征涂料及其制备方法与应用。与现有技术相比，本发明专利技术通过将不同种类乙烯基单体通过自由基共聚制成防污型本征涂料的基体树脂，再与4

【技术实现步骤摘要】
一种防污型本征涂料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于涂料
，尤其是涉及一种防污型本征涂料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前使用的防止生物粘附涂料、抗菌涂料、防霉涂料、防污涂料等，基本都是依赖所使用的各类活性物质(发挥抗菌、防霉或防污性能)溶出、释放到外界才发挥功能的，因而会产生以下问题：1.污染环境；2.对人类安全有很大的威胁；3.长效性很难得到保证等。比如内外墙壁涂料，只要遇到湿气，很快就会发霉变黑。又如海洋设备用防污涂料，由于是依靠添加的氧化亚铜、有机锡等防污活性物质从涂料中释放出来才起作用的，因而对海洋环境造成了非常严重的污染，破坏了海洋生态环境，进而使海水养殖产品本身对人类健康也产生极大的威胁，同时防污涂料的使用寿命也极为短暂。因而据报道每年因为海水生物的粘附，导致世界1500亿美元的损失。
[0003]为了避免这类损失，提高人类卫生环境，大量的研究也云集于这一领域：
[0004]例如，CN201810831756.9公开了一种采用0
‑
10％纳米银、0
‑
5％纳米氧化锌作为抗菌防霉有效成分的技术，制作了一种水性无机的、零VOC防霉涂料。CN201811226547.8公开了一种采用15
‑
25份纳米氧化银作为有效成分，制备了一种纳米隔热抗菌涂料的技术。
[0005]又如在防海洋生物粘附的防污领域，CN108816704A、CN108816706A、CN108855836A、CN108906544A公开了一类用于船舶以及螺旋桨表面涂料的技术。在该领域中，应用最多的方法就是采用金属、金属氧化物、有机金属化合物添加入涂料之中，以期在水中溶出金属，毒杀藻类、贝类，达到防污的目的。这个方面公开的技术有：CN105482702A、CN105860842A、CN107446500A、CN106349777A、CN106221330A、CN107936723A、CN108329789A、CN108977077A、CN108795287A。但是这类技术存在的问题在于：其毒性对于环境的破坏性很大。
[0006]中国专利CN 110408278 A公开了一种本征功能性涂料及其制备与应用，通过将不同种类树脂单体共聚制成的基体树脂，再与胍类齐聚物进行化学键键合，得到种非溶出性、本征抗有害害微生物功能性涂料。并能够根据不同应用领域的需要，添加抗氧剂、抗紫外剂等不同的辅助添加剂，直接成为本征油溶性涂料或油溶性涂料的本征功能助剂；也可以通过浓缩、乳化，制成通用内外墙本征乳液涂料或乳液涂料的本征功能助剂。
[0007]该专利中主要利用胍类齐聚物发挥抗菌、防霉、防污功能，并且利用涂料基体树脂与胍类齐聚物之间的化学反应使胍类齐聚物功能基团不会从涂料中溶出，保持其长效性。只是胍类齐聚物的极性很大，其键合进入涂料的基体树脂后，增加了涂料表面的亲水性，在一定程度上降低了防止生物粘附的能力。
[0008]中国专利CN110964407A公开了一种涂层修复用的防腐防污一体化涂料及其制备方法，其采用ECONEA作为防污助剂，但是该专利中，ECONEA是与基体树脂物理混合的。
[0009]中国专利CN112955513A公开了一种无溶剂海洋防污涂料及其制备方法，该专利中
公开主防污剂可以选择为4
‑
溴
‑2‑
(4
‑
氯苯基)
‑5‑
(三氟甲基)
‑
1H
‑
吡咯
‑3‑
甲腈(Econea)，该专利中，ECONEA同样也是与基体树脂物理混合的。
[0010]中国专利CN109153840B公开了含有聚合物的组合物以及防污涂料组合物，该专利中公开防污剂可以选择为4
‑
溴
‑2‑
(4
‑
氯苯基)
‑5‑
(三氟甲基)
‑
1H
‑
吡咯
‑3‑
甲腈(Econea)，并且使防污剂始终露出在涂膜表面，从而可长期发挥优异的防污效果。该专利中，ECONEA同样也是与基体树脂物理混合的。
[0011]以上3项专利技术所公开的技术，虽然采用了表面张力较小，防生物粘附效果良好的Econea，然而在基体树脂中的含氟的非极性Econea，很容易游离出来。其结果必然既可能污染环境，又令使用寿命大为缩短。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种防污型本征涂料及其制备方法与应用。
[0013]本专利技术的防污型本征涂料为一种安全、非溶出、本征防止生物粘附、抗有害微生物的功能性涂料。
[0014]本专利技术提供的防污型本征涂料在生活日用品、化工产品、医疗卫生材料、建筑、养殖网箱、船舶、海洋设备等领域均具有应用价值。
[0015]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0016]本专利技术提供一种防污型本征涂料，该涂料为具备防污功能的聚合物涂料，具有式(1)所示的化学结构：
[0017][0018]其中：
[0019]R1为自由基引发剂引发后的残基；
[0020]h、l、m分别独立地选自0
‑
100中的任一自然数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
……
95、96、97、98、99、100；
[0021]k为1
‑
30中的任一自然数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10......28、29、30；
[0022]p为1
‑
60中的任一自然数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9
……
55、56、57、58、59、60；
[0023]B为式(2)所示官能团中的一种或任意两种或者两种以上的结构，以任意质量比复合在一起组成：
[0024][0025]当h不为0时，Y为式(3)所示官能团中的一种或任意两种或者两种以上的结构，以任意质量比复合在一起组成：
[0026][0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述自由基引发剂选自无机过氧化物引发剂、有机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或氧化还原引发剂中的一种或更多种。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，所述无机过氧化物引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种或更多种。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机过氧化物引发剂的通式为：R
‑
O
‑
O
‑
R
’
，其中R、R
’
分别独立地选自H、烷基、酰基或碳酸酯，R、R
’
可以相同，也可以不同。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，所述氧化还原引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防污型本征涂料，其特征在于，该涂料为具备防污功能的聚合物涂料，具有式(1)所示的化学结构：其中：R1为自由基引发剂引发后的残基；h、l、m分别独立地选自0
‑
100中的任一自然数；k为1
‑
30中的任一自然数；p为1
‑
60中的任一自然数；B为式(2)所示官能团中的一种或两种以上的复合结构：当h不为0时，Y为式(3)所示官能团中的一种或两种以上的复合结构：2.根据权利要求1所述的一种防污型本征涂料，其特征在于，所述自由基引发剂选自无机过氧化物引发剂、有机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或氧化还原引发剂中的一种或更多种；所述无机过氧化物引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种或更多种；所述有机过氧化物引发剂的通式为：R
‑
O
‑
O
‑
R
’
，其中R、R
’
分别独立地选自H、烷基、酰基或碳酸酯，R、R
’
可以相同，也可以不同；所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种；
所述氧化还原引发剂选自异丙苯过氧化氢
‑
亚铁盐或有机过氧化物
‑
芳叔胺体系中的一种或两种。3.如权利要求1或2所述防污型本征涂料的制备方法，其特征在于，包括乙烯基共聚物的合成以及与功能基的键合反应两步骤：1)乙烯基共聚物的合成：将用于形成式(1)所示结构的乙烯基单体以及用于形成结构B的乙烯基单体加入聚合反应器，并添加溶剂以及引发剂，进行反应，得到防污型本征涂料的基体树脂溶液；其中用于形成式(1)所示结构的乙烯基单体包括但不局限于：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、氯乙烯、丁二烯异戊二烯；2)功能基的键合反应：将4
‑
溴
‑2‑
(4
‑
氯苯基)
‑5‑
(三氟甲基)
‑
1H
‑
吡咯
‑3‑
甲腈(Econea)溶解于溶剂中，配成Econea溶液，将Econea溶液加入防污型本征涂料的基体树脂溶液中，继续反应，得到所述防污型本征涂料。4.根据权利要求1或2所述防污型本征涂料的制备方法，其特征在于，包括功能基的键合反应以及乙烯基共聚物的合成反应两步骤：1)功能基的键合反应：将4
‑
溴
‑2‑
(4
‑
氯苯基)
‑5‑
(三氟甲基)
‑
1H
‑
吡咯
‑3‑
甲腈溶解于溶剂中，配成Econea溶液，加入带有搅拌器的反应釜中，选取与仲胺反应后具备式(2)所示结构的含有环氧基、或酸酐、或异氰酸酯的乙烯基单体，加入Econea溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑安呐，汤月生，管涌，肖建霞，潘金，危大福，许祥，
申请(专利权)人：上海富元塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：