一种快速固化防污生漆涂层及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，提供了一种快速固化防污生漆涂层及其制备方法。采用溶胶

【技术实现步骤摘要】
一种快速固化防污生漆涂层及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种快速固化防污生漆涂层及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]海洋生物污损是指海洋微生物、植物和动物在浸没于海水的表面上吸附、生长和繁殖所形成的生物垢，它会给船舶、核电站和采油平台等海洋工程装备造成巨大的危害。人们开发了一系列的方法来防止海洋生物污损。物理的方法包括机械清除法、灼烧法、超声清洗法等，化学方法则有直接加氯法、电解海水法、表面植绒法、导电涂层法、含防污剂的防污涂料、污损释放型涂料、仿生防污等等。这些方法都或多或少的存在一定的局限性。其中最为简单、经济、有效的方法是海洋防污涂料。目前，所用的海洋防污涂料90％以上都是防污剂释放型涂料。然而，防污剂释放至一定浓度后就会停止释放，从而使涂层失去防污能力。更重要的是，所使用的防污剂大多数是氧化亚铜类的物质，这不可避免地会释放到海洋中。随着人们环保意识的提高和环保法规的不断完善，限制甚至禁用氧化亚铜是未来的发展趋势。
[0004]银纳米颗粒(AgNPs)在水净化、生物医药和食品防腐等领域有着广泛的应用。由于其具有长期的抗菌活性和相对降低的环境风险，被认为是一种很有前景的防污剂。但如果通过物理共混的方法将AgNPs加入到涂层中，会出现AgNPs释放不可控的问题，从而降低防污涂层的使用寿命。
[0005]生漆是一种资源丰富的天然高分子材料(我国生漆产量占全世界总产量的70％以上)，可以通过漆酶的催化氧化固化成膜。生漆因其可再生性和环境友好性而被用作工艺品和工业设备的涂料。漆酚是生漆的最主要成分，含有邻苯二酚衍生物和线性烯基，不仅具有杀菌和抗氧化性能，而且具有优异的耐腐蚀性和耐水性。虽然生漆具有优异的防腐性能，但其防污能力很差。此外，生漆的固化速度非常慢。这都限制了生漆作为防污涂料的应用。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种快速固化防污生漆涂层及其制备方法与应用。采用溶胶
‑
凝胶法对生漆化学改性，可使其在温和的条件下迅速固化成膜。漆酚是一种具有线性烯基的邻苯二酚衍生物，具有多个化学反应活性位。漆酚羟基与硅烷偶联剂的烷氧基之间的醇解以及硅烷的溶胶
‑
凝胶反应可以促进漆酚的聚合。因此，有机硅烷改性生漆在低相对湿度环境中具有良好的物理性能和快速干燥性能。此外，将防污剂引入到生漆中进一步提高了生漆的防污性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面，提供了一种硅烷化BIT防污剂，所述硅烷化BIT防污剂的结构式如下：
[0009][0010]本专利技术的第二个方面，提供了上述的硅烷化BIT防污剂的制备方法，包括：
[0011]将1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮、(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷和溶剂混合均匀，于50
‑
70℃、60
‑
75℃或70℃下，反应36
‑
48小时，反应完成后除去溶剂，然后再真空干燥，即得；
[0012]其中，所述1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮与(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷的摩尔比为1：0.8
‑
1.2。
[0013]本专利技术的第三个方面，提供了一种防污生漆涂层的制备方法，包括：
[0014]将生漆RL、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷KH
‑
550自聚得到超支化聚合物HP、上述的硅烷化BIT防污剂和银纳米颗粒在溶剂中混合均匀，在室温下进行反应，得到反应产物；
[0015]将所述反应产物负载在基材上，固化，即得；
[0016]其中，所述硅烷化BIT防污剂的添加量为RL质量的5
‑
15％。
[0017]本专利技术的原理：
[0018]本专利技术中，以3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
550)自聚得到超支化聚合物(HP)；以1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮和(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷为原料合成硅烷化BIT防污剂；以生漆(RL)、HP、硅烷化BIT防污剂和Ag纳米颗粒为原料，通过胺烯反应和硅醇脱水反应固化生漆涂层。
[0019]本专利技术的第四个方面，提供了上述的方法制备的防污生漆涂层。
[0020]本专利技术的第五个方面，提供了上述的防污生漆涂层在抗菌或防污领域中的应用。
[0021]本专利技术的有益效果
[0022](1)本专利技术采用溶胶
‑
凝胶法对生漆化学改性，可使其在温和的条件(例如：室温)下迅速固化成膜。漆酚是一种具有线性烯基的邻苯二酚衍生物，具有多个化学反应活性位。漆酚羟基与硅烷偶联剂的烷氧基之间的醇解以及硅烷的溶胶
‑
凝胶反应可以促进漆酚的聚合。因此，有机硅烷改性生漆在低相对湿度环境中具有良好的物理性能和快速干燥性能。此外，将防污剂引入到生漆中进一步提高了生漆的防污性能。
[0023](2)本专利技术的硅烷化BIT防污剂，制备方法简单。
[0024](3)本专利技术中反应条件简单，可控性好，硅烷化BIT防污剂的加入不仅提高了生漆涂层的固化速度而且提高了生漆涂层的抗菌/防污性能。
附图说明
[0025]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示例性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0026]图1是本专利技术实施例3
‑
7、对比例1
‑
2制备的涂层对海洋假单胞菌的抗菌实物图。
[0027]图2是本专利技术实施例3
‑
7、对比例1
‑
2制备的涂层对海洋假单胞菌的抗菌效率。
[0028]图3是本专利技术实施例3
‑
7、对比例1
‑
2制备的涂层对生物膜的抵抗能力。
[0029]图4是本专利技术实施例3
‑
7、对比例1
‑
2制备的涂层上生长的生物膜在λ＝589nm处的光密度。
具体实施方式
[0030]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]一种硅烷化BIT防污剂，以其作为防污基团，与生漆、KH550自聚的超支化聚合物(实施例1)和Ag纳米颗粒(AgNPs)反应制备防污生漆涂层。
[0032]一种硅烷化BIT防污剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅烷化BIT防污剂，其特征在于，所述硅烷化BIT防污剂的结构式如下：2.权利要求1所述的硅烷化BIT防污剂的制备方法，其特征在于，包括：将1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮、(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷和溶剂混合均匀，于50
‑
70℃、60
‑
75℃或70℃下，反应36
‑
48小时，反应完成后除去溶剂，然后再真空干燥，即得；其中，所述1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮与(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷的摩尔比为1：0.8
‑
1.2。3.如权利要求2所述的硅烷化BIT防污剂的制备方法，其特征在于，所述1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮与(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷的摩尔比为1：1。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘月涛，张德金，蒋玉洁，赵素素，高传慧，王传兴，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：