聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法、防污涂料技术

本发明专利技术涉及一种聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法、防污涂料。所述聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物的制备方法，包括如下步骤：将类辣椒素单体与丙烯酸类单体进行共聚反应，制备预聚物；将所述预聚物与锌盐进行交联反应，制备所述聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物；所述类辣椒素单体为N

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法、防污涂料


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法、防污涂料。

技术介绍

[0002]船舶防污手段复杂多样，技术种类繁多。从船舶防污的发展历史来看，添加防污剂制成防污涂料是经济上和技术上可行且最为有效的手段。船舶防污涂料可分为传统型防污涂料和新型防污涂料两大类。传统型防污涂料，如有机锡自抛光型防污涂料(TBT)，由于存在防污时效短、防污效率低、对海洋生物及海体生态造成危害等问题，已经在全球范围内禁用，研发能替代含TBT的新型无公害防污涂料已逐渐引起人们的重视。无锡自抛光防污涂料是环保型防污涂料中发展最快的一种，也是目前替代有机锡自抛光防污涂料的主要品种。这类防污涂料的成膜基体是可缓慢水解具有自抛光特性的聚合物，其防污机理与有机锡自抛光防污涂料类似，以非锡金属盐(如铜、锌盐)聚合物替代有机锡聚合物。
[0003]辣椒素，(反式)8
‑
甲基
‑
N
‑
香草基
‑6‑
壬烯酰胺，是辣椒的活性成分。美国沃茨水工业公司于1995年首次将从辣椒中提取的辣椒素用于防污涂料中。随后很多学者对辣椒素的防污性能进行了研究。但是由于天然辣椒素的获取量较少，难以规模化应用，因此，对于类辣椒素或类辣椒素结构单元的研究获得人们的关注。
[0004]如有方法涉及一种多官能度含类辣椒素功能结构的丙烯酰胺化合物，其通过化学合成的方法在聚丙烯酸的结构单元中形成类辣椒素功能结构。又有方法涉及一种二氢辣椒素修饰的丙烯酸树脂，其通过二氢辣椒素分子中的酚羟基与丙烯酸成酯，获得二氢辣椒素修饰的丙烯酸树脂。
[0005]但是，由上述改性丙烯酸树脂制备得到的无锡自抛光防污涂料在实际应用中，在海水中的溶解速度过快，周期寿命较短。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术提供一种能够防污周期寿命长的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法和应用。
[0007]本专利技术的第一方面，提供一种聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0008]将类辣椒素单体与丙烯酸类单体进行共聚反应，制备预聚物；
[0009]将所述预聚物与锌盐进行交联反应，制备所述聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物；
[0010]所述类辣椒素单体为N
‑
苯基马来酰亚胺(N
‑
PMI)和/或8
‑
甲基
‑
N
‑
[(4
‑
羟基
‑3‑
甲氧基苯基)
‑
甲基]‑
(反)
‑6‑
壬烯基酰胺[(e)
‑8‑
methyl
‑
n
‑
vanillyl
‑6‑
nonenamide]。
[0011]在其中一个实施例中，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种。
[0012]在其中一个实施例中，所述锌盐为ZnCl2。
[0013]在其中一个实施例中，共聚反应包括如下步骤：
[0014]混合所述类辣椒素单体、所述丙烯酸类单体、分散剂和水，所得混合物升温至60℃～70℃后，加入引发剂；然后于80℃～90℃温度条件下反应3h～4h。
[0015]在其中一个实施例中，所述分散剂为十二烷基磺酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。
[0016]在其中一个实施例中，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钠、偶氮二异丁腈和偶氮二异丁脒盐酸盐中的一种或多种。
[0017]在其中一个实施例中，所述类辣椒素单体与丙烯酸类单体的摩尔比为(0.1～1):1。
[0018]本专利技术的第二方面，提供所述的制备方法制备得到的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物。
[0019]本专利技术的第三方面，提供一种乳液，包含水以及上述的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物。
[0020]在其中一个实施例中，所述的乳液还包含助溶剂；所述助溶剂选自丙酮和丁酮中的一种或两种。
[0021]本专利技术的第四方面，提供一种防污涂料，以所述的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物或所述的乳液作为成膜基体。
[0022]上述制备方法通过采用特定的类辣椒素单体，具体为N
‑
苯基马来酰亚胺和/或8
‑
甲基
‑
N
‑
[(4
‑
羟基
‑3‑
甲氧基苯基)
‑
甲基]‑
(反)
‑6‑
壬烯基酰胺与丙烯酸单体进行共聚，再锌盐进行交联，制备聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物，其中，聚丙烯酸具有很好的耐水性，结构中带有羧基，可和锌离子成键而交联，形成丙烯酸锌盐聚合物，配合以特定的类辣椒素单体，所形成的分子网络结构具有缓释特性，能够有效调整共聚物成膜后形成的防污涂层在海水中的溶解速度，具有较长的防污寿命。同时对海洋生物的附着与繁殖抑制效果明显，防污效果好。
[0023]另外，以上述聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物作为成膜基体的防污涂料在涂覆后形成的涂层还具有光滑度高的特点。
[0024]此外，该聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物可以作为无锡自抛光防污涂料的成膜基体，不仅具有生物安全性，同时还具有环保性，不污染海洋环境，不腐蚀金属和设备，可用于舰船、海底管道的防污涂层保护，在仿生防污涂料中具有重要的应用价值。
附图说明
[0025]图1为实施例1中制备得到的AA/N
‑
PMI预聚物的红外光谱测试；
[0026]图2为实施例1中制备得到的PAZ/N
‑
PMI共聚物的红外光谱测试。
具体实施方式
[0027]以下结合具体实施例对本专利技术的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法和应用作进一步详细的说明。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0029]本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
[0030]本文中，“一种或多种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。
[0031]本专利技术中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将类辣椒素单体与丙烯酸类单体进行共聚反应，制备预聚物；将所述预聚物与锌盐进行交联反应，制备所述聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物；所述类辣椒素单体为N
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苯基马来酰亚胺和/或8
‑
甲基
‑
N
‑
[(4
‑
羟基
‑3‑
甲氧基苯基)
‑
甲基]
‑
(反)
‑6‑
壬烯基酰胺。2.根据权利要求1所述的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物的制备方法，其特征在于，所述锌盐为ZnCl2。4.根据权利要求1～3任一项所述的聚丙烯酸锌/类辣椒素共聚物的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小兵，许恒，管慧博，姚赞新，韩晓明，程江，解奎元，张驰，李盾，易俊松，
申请(专利权)人：泽铱佛山工业技术有限公司湖南邦泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：