【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋防污涂料，具体而言，涉及一种自交联型丙烯酸自抛光防污树脂及其制备方法。
技术介绍
1、海洋生物污损，又称海洋生物附着或生物污染，普遍发生在船舶、潜艇、海洋设施或潮间带建筑物等人造结构表面，由藻类、贝类、水螅、水草、甲壳类等海洋生物附着和生长所致。此类现象在海洋工程、船舶工业、水产养殖等领域广泛存在，并带来严重负面影响，如船舶机械性能下降、生物腐蚀加速以及外来物种入侵等。
2、解决海洋生物污损问题最经济、最有效的手段为涂装防污涂料。过去几十年里，以有机锡自抛光(tbt-spc)为代表的防污涂料因其显著的防污效果和较长的防污期而受到青睐。然而，鉴于三丁基锡(tbt)对海洋生物的致畸性和对海洋环境的破坏性，自2008年《控制船舶有害防污漆系统国际公约》(afs公约)实施以来，有机锡防污涂料已全面禁用，研发环境友好型防污涂料成为海洋防污涂料发展的主流方向。
3、丙烯酸金属盐聚合物作为主要的无锡自抛光材料，也是目前商业化产品中最有效的防污材料之一。自抛光共聚物通过水解反应或与海水的离子交换反应，促进表面持续更新和防污剂释放。然而，涂层表面自更新机制需依赖强大水流确保效能，因此在低航速和静态海洋环境下防污能力较弱。研究表明，亲水型材料在海洋防污方面具有潜力。当亲水型材料浸入海水中时，固液界面处形成紧密结合的水化层，可作为物理和能量屏障抵抗生物分子的吸附。然而，长期服役期间，亲水型海洋防污涂层可能面临机械性能较差、稳定性不足等问题。
4、作为防污涂料的基料和防污剂载体，树脂对防污涂料性能、
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出了一种自交联型丙烯酸自抛光树脂防污树脂及其制备方法，旨在实现树脂基的高性能防污涂料的发展。
2、本专利技术提出了一种丙烯酸金属盐树脂，其特征在于，所述丙烯酸金属盐树脂的结构通式如式(1)所示：
3、
4、其中，式(1)中l、m、n表示1以上的整数。
5、优选的，所述r1为h或ch3；
6、和/或，r2为ch3、ch2ch3、ch2ch2ch3、ch(ch3)2、ch2ch(ch3)2、c(ch3)、ch2ch2oh、ch2ch(ch3)oh、(ch2)3ch3、(ch2)4ch3、(ch2)5ch3、(ch2)6ch3、(ch2)7ch3、(ch2)8ch3、(ch2)9ch3、(ch2)10ch3、(ch2)11ch3或(ch2)17ch3；
7、和/或，r3为h或ch3；
8、和/或，x为二价金属；
9、和/或，r4为苯甲酸、环烷酸、硬脂酸、月桂酸、乙酸、丙酸、丁酸、松香酸、脯氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸或精氨酸、二聚松香酸、歧化松香酸、水杨酸或对氯苯甲酸的酸根；
10、和/或，r5为ch2oh、ch2ch2oh、ch2och2ch(ch3)2。
11、本专利技术还提出了一种所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，包括以下步骤：将自交联类单体、丙烯酸、甲基丙烯酸混合得到a溶液；
12、将丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、引发剂混合得到b溶液；
13、将a溶液、b溶液、溶剂和链转移剂混合加热发生自由基聚合反应，反应完成后获得丙烯酸预聚物；
14、将丙烯酸预聚物、氧化物、有机酸、溶剂和水混合加热发生脱水缩合反应，反应完成后共沸脱水，最终获得所述丙烯酸金属盐树脂。
15、优选的，将a溶液、b溶液、溶剂和链转移剂进行混合加热时，包括：
16、将自交联类单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯总重量的10-20％的a溶液和b溶液同溶剂和链转移剂进行混合加热反应，将剩余的a溶液和b溶液均分为9-19份，每隔10-20分钟加入一份，反应完成后获得所述丙烯酸预聚物。
17、优选的，所述引发剂的添加量为总单体质量的0.8-3.2％。
18、优选的，所述的引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、过硫酸铵或过硫酸钾中的一种或多种。
19、优选的，所述溶剂是甲苯、二甲苯、正丁醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯、环己酮或甲基异丁基酮中的一种或多种。
20、优选的，所述的链转移剂是正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇或脂肪族硫醇的链转移剂。
21、优选的，所述混合加热反应的温度为75-120℃；
22、和/或，所述混合加热反应的总时间为2-6小时。
23、优选的，所述溶剂的加入量为自交联类单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯总重量的60-150％；
24、和/或，所述链转移剂的加入量为自交联类单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯和溶剂总重量的0.3-2.0％。
25、优选的，所述氧化物和有机酸的加入总量为丙烯酸和甲基丙烯酸摩尔总量的0.5-2.0倍；
26、所述氧化物和有机酸的重量比为1:0.5-2.0。
27、优选的，所述氧化物为金属氧化物或金属氢氧化物。
28、更优选的，所述的金属氧化物是氧化锌、氧化铜、氧化镁或氧化钙中的一种或多种。
29、更优选的，所述的金属氢氧化物是氢氧化锌、氢氧化铜、氢氧化镁或氢氧化钙中的一种或多种。
30、优选的，所述自交联单体为n-羟甲基丙烯酰胺或其衍生物；
31、和/或，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酸酯或和丙烯酸十八烷酯的丙烯酸酯中的一种或多种；
32、和/或，所述甲基丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酸酯和甲基丙烯酸十八烷酯的甲基丙烯酸中的一种或多种。
33、更优选的，所述自交联单体为n-羟甲基丙烯酰胺包括n-羟甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺和n-异丁氧基甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
34、本专利技术还提供了一种任一所述的丙烯酸金属盐树脂或任一所述的制备方法制备获得的丙烯酸金属盐树脂的应用，所述应用包括以下任一项：
35、a)任一所述的丙烯酸金属盐树脂或任一所述的制备方法制备获得的丙烯酸金属盐树脂在防污中的应用；
36、b)任一所述的丙烯酸金属盐树脂或任一所述的制备方法制备获得的丙烯酸金属盐树脂在制备防污产品中的应用。
37、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
38、1、本专利技术制得的丙烯酸金属盐树脂即自交联型丙烯酸自抛光防污树脂，将亲水性交联网络与自抛光体系相结合，在引入亲水性改善自抛光树脂防本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种丙烯酸金属盐树脂，其特征在于，所述丙烯酸金属盐树脂的结构通式如式(1)所示：
2.根据权利要求1所述的丙烯酸金属盐树脂，其特征在于，所述R1为H或CH3；
3.一种权利要求1所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，将A溶液、B溶液、溶剂和链转移剂进行混合加热时，包括：
5.根据权利要求4所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，所述混合加热反应的温度为75-120℃；
6.根据权利要求3所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，所述溶剂的加入量为自交联类单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯总重量的60-150％；
7.根据权利要求3所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，所述氧化物和有机酸的加入总量为丙烯酸和甲基丙烯酸摩尔总量的0.5-2.0倍；
8.根据权利要求7所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，所述氧化物为金属氧化物或金属氢氧化物。
9.根据权利要
10.一种权利要求1-2任一项所述的丙烯酸金属盐树脂或权利要求3-9任一项所述的制备方法制备获得的丙烯酸金属盐树脂的应用，其特征在于，所述应用包括以下任一项：
...【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸金属盐树脂，其特征在于，所述丙烯酸金属盐树脂的结构通式如式(1)所示：
2.根据权利要求1所述的丙烯酸金属盐树脂，其特征在于，所述r1为h或ch3；
3.一种权利要求1所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，将a溶液、b溶液、溶剂和链转移剂进行混合加热时，包括：
5.根据权利要求4所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，所述混合加热反应的温度为75-120℃；
6.根据权利要求3所述的丙烯酸金属盐树脂的制备方法，其特征在于，所述溶剂的加入量为自交联类单体、丙烯酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫雪峰，田秋梅，于良民，莫位君，李霞，倪春花，
申请(专利权)人：中国海洋大学三亚海洋研究院，
类型：发明
国别省市：
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