本发明专利技术涉及一种含聚乙二醇的氟硅改性丙烯酸防污涂料及其制备方法。该涂料的组成及重量百分含量为：含聚乙二醇的丙烯酸预聚物84~96%，聚二甲氧基硅烷低聚物2~14%，全氟聚醚低聚物2~14%。本发明专利技术提供的涂料在室温下就能通过缩聚固化成膜，使用方便，无需热源，降低了能耗，而且本发明专利技术提供的涂料中含有抗蛋白、抗菌特性的PEG链段，从而具有较好的抗生物附着性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种丙烯酸防污涂料及其制备方法，特别是一种含聚乙二醇的氟硅 改性丙烯酸防污涂料及其制备方法。
技术介绍
长期浸没在海水中的船舶会受到海洋生物的污损。当船舶附着海洋生物后，会造 成表面摩擦阻力增大，降低船速，增加燃料消耗，进而造成不必要的经济损失。解决海洋生 物污损的方法诸多，其中最有效方式就是涂覆海洋防污涂料。 传统型的海洋防污涂料由于其工艺落后、污染大且作用时间短早被淘汰。有机锡 自抛光类涂料虽然防污效果明显，但是有机锡在水中稳定存在且会积累，可引起一些生物 体畸形，还有可能进入食物链，成为影响人类健康和生态的安全隐患。随着海洋环境保护委 员会（MEPC)对有机锡涂料的禁止，发展环境友好型海洋防污涂料成为了必然趋势。 在众多环境友好型海洋防污涂料中，含有氟/硅的低表面能涂料备受关注。其结 合了有机硅涂料和氟碳涂料的优异性能，具有表面能低、弹性模量低、防污有效时间长、无 毒和机械性能好的特点。但是这类涂料由于无法从根源上切断微生物的附着，其抗生物广 谱性较低。为了提高抗生物的广谱性，需要从根源上切断海洋生物的附着。海洋生物附着 的第一步就是海洋微生物的附着，而这一步的关键就是蛋白质与基体的相结合。为了达到 抗菌目的，可在基体树脂中引入一些具有抗菌活性的结构或者官能团。专利CN103788287 介绍了一种抗菌改性的低表面能型海洋防污涂料树脂。将有机氟化合物与具有杀菌作用的 季铵盐通过化学键合的方式合成树脂，该树脂不仅仅具有较低的表面能，通过加入具有杀 菌作用的季铵盐来阻止细菌及微生物的附着，很好的从根源上切断了海洋生物的附着。但 是季铵盐仍具有一定毒性，而且容易吸附活性阴离子而失效。 有研宄表明，含有聚乙二醇（PEG)基团的涂层可以表现出较好的抗蛋白性能。PEG 在与水接触时，会在涂层表面形成一层水化层，从而阻挡了蛋白质与基体相接触，可以从根 源上切断生物污损。因此，将有机氟硅树脂与具有抗蛋白吸附能力的PEG相结合，不仅仅可 以使防污涂层获得有机氟硅树脂低表面能、低弹性模量及较好的机械性能等优点，同时又 可以提高其抗生物的广谱性。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种含聚乙二醇的氟硅改性丙烯酸防污涂料。 本专利技术的目的之二在于提供该防污涂料的制备方法。 为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 一种含聚乙二醇的氟硅改性丙烯酸防污涂料，其特征在于该涂料的组成及重量百分含 量为： 含聚乙二醇的丙烯酸预聚物 84~96%， 聚二甲氧基硅烷低聚物 2~14%， 全氟聚醚低聚物 2~14% ; 以上各组份的重量百分含量之和为100% ; 所述的含聚乙二醇的丙烯酸预聚物是由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基聚乙二 醇按5 :4 :1的质量比经自由基聚合反应形成的预聚物； 所述的聚二甲氧基硅烷低聚物是羟基硅油与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷按 1:2~2. 1的摩尔比，在催化剂二月桂酸二丁基锡的作用下形成的低聚物； 所述的全氟聚醚低聚物是双羟基丙基全氟聚醚与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷按 1:2~2. 1的摩尔比，在催化剂二月桂酸二丁基锡的作用下形成的低聚物。 上述的烯丙基聚乙二醇，其数均分子量范围为1000-4000。 上述的羟基硅油数均分子量范围为1000-8000。 上述的双羟基丙基全氟聚醚，其数均分子量范围为700-2000。 一种制备上述的含聚乙二醇的氟硅改性丙烯酸防污涂料的方法，其特征在于该方 法的具体步骤为： a. 将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基聚乙二醇与偶氮类引发剂溶解在二甲苯与 乙酸丁酯的混合溶剂中，搅拌并加热至85° C，保温2h;随后补加引发剂，升温至110° C反 应2h，制得含聚乙二醇的丙烯酸预聚物；各原料用量范围如下： 丙烯酸丁酯 19~44%， 甲基丙烯酸甲酯 16~38%， 烯丙基聚乙二醇 3~13%， 引发剂 0·15~3·5%， 以上各原料的质量百分含量之和为100% ; b. 将羟基硅油与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷按1:2~2. 1的摩尔比溶于四氢呋喃 中，加入催化剂用量的二月桂酸二丁基锡，搅拌并加热至65° C，保温5h，制得聚二甲氧基 硅烷低聚物； c. 将双羟基丙基全氟聚醚与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷按1:2~2. 1的摩尔比溶 于四氢呋喃中，加入催化剂用量的二月桂酸二丁基锡，搅拌并加热至65° C，保温2h，制得 全氟聚醚低聚物； d. 将步骤a、b和c所得含聚乙二醇的丙烯酸预聚物、聚二甲氧基硅烷低聚物和全氟聚 醚低聚物进行混合均匀，制成含聚乙二醇的氟硅改性丙烯酸防污涂料。 上述的偶氮类引发剂可选用偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异戊腈、偶氮二 异丁酸二甲酯等中的一种。 本专利技术所述含PEG的氟硅改性丙烯酸防污涂料还可以包括颜填料，填料可选用二 氧化钛、二氧化硅、滑石粉等；颜料可选用无机颜料和有机颜料，如炭黑、铁黄等。 本专利技术将PEG链段引入到有机氟硅树脂中，从根源上提升涂层的防污性能，而且 该涂层无毒，使用时间长，符合现在的环保条件。本专利技术提供的涂料在室温下就能通过缩聚 固化成膜，使用方便，无需热源，降低了能耗，而且本专利技术提供的涂料中含有抗蛋白、抗菌特 性的PEG链段，从而具有较好的抗生物附着性。【附图说明】 图1为抗菌测试结果及说明。（a)空白玻璃片；(b)DC3140 ; (c)单组A ;(d)实施 例4 ; (e)实施例5 ; (f)实施例6 ; (g)实施例7 ; (h)实施例8。 图2为抗藻测试结果。DC3140、B0H和实施例当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含聚乙二醇的氟硅改性丙烯酸防污涂料，其特征在于该涂料的组成及重量百分含量为：含聚乙二醇的丙烯酸预聚物 84~96%，聚二甲氧基硅烷低聚物 2~14%，全氟聚醚低聚物 2~14%；以上各组份的重量百分含量之和为100%；所述的含聚乙二醇的丙烯酸预聚物是由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基聚乙二醇按5：4：1的质量比经自由基聚合反应形成的预聚物；所述的聚二甲氧基硅烷低聚物是羟基硅油与3‑异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷按1:2~2.1的摩尔比，在催化剂二月桂酸二丁基锡的作用下形成的低聚物；所述的全氟聚醚低聚物是双羟基丙基全氟聚醚与3‑异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷按1:2~2.1的摩尔比，在催化剂二月桂酸二丁基锡的作用下形成的低聚物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙小英，程章，施利毅，杭建忠，金鹿江，翁斌，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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