吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物及其涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物及其涂料的制备方法，将含氟聚合物的低表面能特性与吲哚衍生物的防污性能相结合，通过自由基聚合以及环氧基团和氨基的亲核开环反应制备了吲哚乙酸改性的丙烯酸氟聚合物。本发明专利技术的优点是：增加涂层表面水接触角，提升涂层耐水性能。提升涂层的防污性能，减少硅藻的粘附，具有优秀的抗菌抗藻能力。具有优秀的抗菌抗藻能力。具有优秀的抗菌抗藻能力。

Preparation method of indoleacetic acid modified acrylic fluoropolymer and its coating

【技术实现步骤摘要】
吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物及其涂料的制备方法


[0001]本专利技术涉及防污涂层
，特别涉及一种吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物 及其涂料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，世界范围内已经确定了大约4,000种海洋污损生物，这些污损生物是 造成海洋污损的主要原因。一般来说，海洋污损生物可以分为两大类别：微型生 物和大型污损生物。微型生物主要包括细菌、硅藻和藻类孢子；大型污损生物指 的是藤壶、贻贝、管虫、苔藓虫和海藻等，其中藤壶是最常见的导致海洋污损的 大型污损生物，成熟的藤壶被包裹在坚硬的钙质外壳中，这些外壳与暴露在海洋 环境中的设施表面紧密粘附；硅藻在很大程度上也会造成生物污染，因为它们对 含有防污剂的防污涂层具有很高的抗性。Navicula属和Amphora属的硅藻是最常 见的导致防污涂层结垢的生物。这些污损生物的附着会影响海洋中各类设施的使 用，并且会间接造成经济的损失和对环境的危害。
[0003]海洋污损生物在任何暴露于海水中的设施表面上的有害积累被称为海洋污损。 这种现象会导致设施表面的锈蚀、粗糙度增加等弊端，对海军工业造成严重威胁。 对于海洋中的船舶而言，以下为海洋污损造成的危害：
[0004](1)由于海洋生物附着在船体表面上，增加了船体表面粗糙度，导致船体重 量增加，航行速度降低，提高航速则需要更高的燃油消耗，这会增加燃油成本， 并且加剧有害气体的排放。
[0005](2)为清理船体表面生物污损，会增加干船坞的作业频率，造成人力、机械 和时间的损失，并且会向海水中排放有害废物。
[0006](3)加速船体表面的腐蚀，变色以及涂层的劣化。
[0007](4)将非本地物种引入当前环境，造成外来物种入侵。
[0008]至今为止，防污涂层是解决海洋生物污损的最有效办法之一，目前仍在广泛 应用的一些防污剂也对海洋环境存在较大影响，例如，除草剂衍生的敌草隆和 Irgarol 1051毒性较大并且难以降解，因此一些国家禁止使用这两种防污剂；百 菌清和抑菌灵半衰期短，易于降解，但是它们对海洋污损生物之外的非目标生物 的毒性也不可忽视，百菌清浓度只要十亿分之二就会损伤鱼鳃。因此，对环境友 好型防污剂的需求日益增加。
[0009]许多海洋生物会用一些代谢产物来保护自身，抑制海洋污损生物的粘附，这 些天然的代谢产物通常对污损生物具有很高的抑制活性而不会对海洋环境和其他 海洋生物造成危害。例如，从海鞘和苔藓虫中分离得到的6
‑
溴吲哚
‑3‑
甲醛和 2,5,6
‑
三溴
‑1‑
甲基禾草碱两类天然吲哚衍生物表现出极好的防污性能，其中 2,5,6
‑
三溴
‑1‑
甲基禾草碱的防污活性是氧化三丁基锡的6倍，而对鲤鱼幼虫的毒 性仅为氧化三丁基锡的十分之一，表明吲哚衍生物有望成为环境友好型防污剂。
[0010]常见的自抛光防污涂料中往往添加大量的防污剂以实现防污效果，一方面有 毒重金属防污剂的释放会对环境造成潜在风险，另一方面防污树脂的自抛光过程 往往存在
着防污剂初期爆释，后期浓度过低反而防污失效的问题。中国专利技术专利 CN105399903A公开了一种可生物降解的大分子防污剂及其制备方法与应用。
[0011]由此，研发自身具有防污活性、环境友好且不会过度抛光的防污树脂对防污 涂料的研究具有非常重要意义。

技术实现思路

[0012]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供了一种吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物及其 涂料的制备方法。
[0013]为了实现以上专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0014]一种吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0015]以下为质量份
[0016]S1：将70份丙二醇单甲醚、140份二甲苯和10份丙烯酸乙酯混合均匀，并 加热升温到95℃，得到混合溶液A。
[0017]S2：称取10份甲基丙烯酸甲酯、95份丙烯酸乙酯、50份甲基丙烯酸六氟丁 酯、3.5
‑
13份甲基丙烯酸缩水甘油酯、40份二甲苯、2份的2，4
‑
二苯基
‑4‑
甲基
ꢀ‑1‑
戊烯、2份偶氮二异丁腈和8份偶氮二异戊腈，搅拌混合均匀后，得到混合溶 液B，将混合溶液B匀速滴入混合溶液A中，此过程滴加时间为4
‑
6h，待滴加完 成后，得到混合溶液C；
[0018]S4：称取0.5份过氧化苯甲酰和20份二甲苯混合均匀，得到混合溶液D，将 混合溶液D匀速滴入混合溶液C中，保持滴加时间为20
‑
40min，
[0019]S5：滴加完成后，在保持温度不变的情况下继续反应1.5h，即获得无色透 明的丙烯酸氟树脂，S1
‑
S5均在连续通氮气环境下进行。
[0020]S6：将4
‑
15.5份吲哚乙酸、75份二甲苯和50份四氢呋喃搅拌同时加热，将 反应温度升至95℃。按照吲哚乙酸与丙烯酸氟树脂中的甲基丙烯酸缩水甘油酯 摩尔比1:1的比例称取丙烯酸氟树脂，温度回升至95～100℃时继续反应10h。 变为深褐色透明的混合溶液E。
[0021]S7：除去混合溶液E中的杂质及未反应的吲哚乙酸，使其固含量保持在45％ 左右，最终得到吲哚乙酸改性丙烯酸氟树脂。
[0022]作为优选，甲基丙烯酸缩水甘油酯为3.8份。
[0023]作为优选，甲基丙烯酸缩水甘油酯为7.8份。
[0024]作为优选，甲基丙烯酸缩水甘油酯为12.5份。
[0025]一种吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]将45份AFIP聚合物树脂和3份帝斯巴隆(Disparlon A630
‑
20x)加入涂料 罐中，用分散机先将Disparlon研碎使其均匀分散在树脂中，而后向涂料罐中加 入1份膨润土(Bentone#38)、5份吡啶硫酮锌(ZnPT)、2份吡啶三苯基硼烷(TPBP)、 2份防污剂(Econea)、18份氧化锌(ZnO)、2份P25型二氧化钛(P25)、4份三 氧化二铁(Fe2O3)、1份红色有机染料、2份硫酸钡(BaSO4)、3份滑石粉(Talc M)、 4份丙二醇甲醚(PGM)、8份二甲苯(Xylene)。再使用分散机将混合物充分搅拌 40min，使各组分充分混合，制得AFIP涂料。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物结构中的侧链吲哚结构具有防污抗粘附作用， 主动抑制污损生物在其表面的粘附，且其不具有生物毒性，环保可持续；树脂结 构中含氟侧
链的引入增加了树脂的疏水性，降低了树脂从涂层中脱落的速度，同 时也能削弱污损生物与界面的粘附力。提升涂层的防污性能，减少硅藻的粘附， 具有优秀的抗菌抗藻能力；对双眉藻、小新月菱形藻和三角褐指藻的附着抑制率 分别达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吲哚乙酸改性丙烯酸氟聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以下为质量份S1：将70份丙二醇单甲醚、140份二甲苯和10份丙烯酸乙酯混合均匀，并加热升温到95℃，得到混合溶液A；S2：称取10份甲基丙烯酸甲酯、95份丙烯酸乙酯、50份甲基丙烯酸六氟丁酯、3.5
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13份甲基丙烯酸缩水甘油酯、40份二甲苯、2份的2，4
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二苯基
‑4‑
甲基
‑1‑
戊烯、2份偶氮二异丁腈和8份偶氮二异戊腈，搅拌混合均匀后，得到混合溶液B，将混合溶液B匀速滴入混合溶液A中，此过程滴加时间为4
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6h，待滴加完成后，得到混合溶液C；S4：称取0.5份过氧化苯甲酰和20份二甲苯混合均匀，得到混合溶液D，将混合溶液D匀速滴入混合溶液C中，保持滴加时间为20
‑
40min，S5：滴加完成后，在保持温度不变的情况下继续反应1.5h，即获得无色透明的丙烯酸氟树脂，S1
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S5均在连续通氮气环境下进行；S6：将4
‑
15.5份吲哚乙酸、75份二甲苯和50份四氢呋喃搅拌同时加热，将反应温度升至95℃；按照吲哚乙酸与丙烯酸氟树脂中的甲基丙烯酸缩水甘油酯摩尔比1:1的比例称取丙烯酸氟树脂，温度回升至95～100℃时继续反应10h；变...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蓉蓉，范昊霖，刘琦，刘婧媛，张宏森，孙高辉，王君，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：