專利名稱：具有鹽基團(tuán)的聚合物以及包含所述聚合物的防污涂料組合物的制作方法
具有鹽基團(tuán)的聚合物以及包含所述聚合物的防污涂料組合
物 本發(fā)明涉及一種聚合物及其在海洋用防污漆中的應(yīng)用。浸沒(méi)于水中的人造結(jié)構(gòu)如船殼、浮標(biāo)、鉆臺(tái)、采油鉆具和管道容易被水生有機(jī)體如 綠藻和褐藻、藤壺、貝類等污損。這些結(jié)構(gòu)通常為金屬或木質(zhì)的，但也可包含其它結(jié)構(gòu)材料 如混凝土。這種污損對(duì)船殼有害，因?yàn)槠湓龃罅嗽谒羞\(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦阻力，其結(jié)果是導(dǎo) 致速度降低和燃料成本增加。其對(duì)靜態(tài)結(jié)構(gòu)如鉆臺(tái)和采油鉆具的支腿也有害，首先是因?yàn)?厚的污垢層對(duì)波浪和潮流的阻力能在結(jié)構(gòu)中引起不可預(yù)測(cè)且潛在危險(xiǎn)的應(yīng)力，其次是因?yàn)?污垢使結(jié)構(gòu)缺陷如應(yīng)力開裂和腐蝕的檢查變得困難。其在管道中如冷卻水的入口和出口也 是有害的，因?yàn)槲酃笗?huì)降低有效橫截面積，其結(jié)果是降低流速。已知將防污漆用作例如船殼的面漆，從而通常通過(guò)釋放針對(duì)海洋生物體的生物殺 傷劑而抑制海洋生物如藤壺和藻類的沉積和生長(zhǎng)。通常，防污漆包含相對(duì)惰性的基料以及從所述漆中浸出的生物殺傷顏料。所用的 基料中有乙烯基樹脂和松香。乙烯基樹脂是不溶于海水的，且基于其的油漆使用高顏料濃 度，從而使顏料顆粒間接觸以確保浸出。松香是一種硬質(zhì)易碎的樹脂，微溶于海水。松香基 防污漆也稱為可溶性基體或侵蝕型油漆。生物殺傷顏料逐漸從松香基料的基體中浸出，留 下松香基體骨架，該基體從船殼表面沖洗掉從而使生物殺傷顏料從漆膜深處浸出。近年來(lái)，許多成功的防污漆都是基于聚合物基料的“自拋光共聚物”油漆，其中 生物殺傷三有機(jī)錫結(jié)構(gòu)部分化學(xué)鍵合在所述基料上且生物殺傷結(jié)構(gòu)部分通過(guò)海水逐漸從 所述基料上水解。在這種基料體系中，線性聚合物單元的側(cè)基在第一步中通過(guò)與海水反 應(yīng)而斷裂，導(dǎo)致殘留的聚合物骨架變成水溶性的或可水分散的。在第二步中，處于船只油 漆層表面的水溶性或可水分散性聚合物骨架被沖蝕或侵蝕。這種油漆體系例如已描述于 GB-A-147590 中。但是，三有機(jī)錫已在全世界禁用。因此，需要可用于防污組合物中的替代防污物 質(zhì)。WO 05/075581披露了一種這樣的替代物。該文獻(xiàn)披露的涂料組合物包含基料聚合物， 所述聚合物包含連接于主鏈上的側(cè)基，所述側(cè)基一種或多種胺-或膦官能團(tuán)的鹽和/或一 種或多種包含式(I)基團(tuán)的膦官能團(tuán)的鹽
權(quán)利要求
1.主鏈上具有鹽側(cè)基的成膜聚合物，所述鹽是(i)共軛酸一級(jí)PKa值為至少4.0的堿 性基團(tuán)與(ii) 一級(jí)PKa值為2.0或更低的有機(jī)酸的鹽；其中所述堿性基團(tuán)與聚合物主鏈共 價(jià)鍵接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述堿性基團(tuán)的共軛酸一級(jí)PKa值為至少8.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的聚合物，其中所述有機(jī)酸的一級(jí)pKa值小于0.0。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的聚合物，其中所述堿性基團(tuán)含有氮或磷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的聚合物，其中所述堿性基團(tuán)是三烷基胺、二烷基胺或雜環(huán)氮堿。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的聚合物，其中所述酸是含脂族、芳族或芳烷基烴基的 磺酸。
7.制備如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)的成膜聚合物的方法，包括使單體聚合的步驟，其中 至少部分所述單體為衍生自一級(jí)PKa值為2. 0或更低的有機(jī)酸與共軛酸一級(jí)pKa值為至少 4. 0的可聚合堿的單體鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述單體的5 70mol%為衍生自一級(jí)pKa值為2.0 或更低的有機(jī)酸與共軛酸一級(jí)PKa值為至少4. 0的可聚合堿的單體鹽。
9.制備如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)的成膜聚合物的方法，包括將一級(jí)pKa值為2.0或更 低的有機(jī)酸添加至衍生自單體的聚合物的步驟，其中至少部分所述單體是共軛酸一級(jí)PKa 值為至少4.0的單體堿。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述單體的5 70mol%是共軛酸一級(jí)pKa值為至少 4. 0的單體堿。
11.防污涂料組合物，其包含如權(quán)利要求中1 6任一項(xiàng)的聚合物和具有海洋生物殺傷 性能的成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的防污涂料組合物，其另外包含松香材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的防污涂料組合物用于防護(hù)浸入水中的人造結(jié)構(gòu)如船殼、浮 標(biāo)、鉆臺(tái)、采油鉆具和管道的用途。
全文摘要
一種在防污涂料應(yīng)用中具有改進(jìn)的化學(xué)穩(wěn)定性的成膜聚合物，所述聚合物的主鏈具有鹽側(cè)基，所述鹽是(i)共軛酸一級(jí)pKa值為至少4.0的堿性基團(tuán)與(ii)一級(jí)pKa值為2.0或更低的有機(jī)酸的鹽；其中所述堿性基團(tuán)共價(jià)鍵接至所述聚合物主鏈。
文檔編號(hào)C08F220/28GK102119192SQ200980131255
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者A·A·芬尼, C·普賴斯, R·M·拉姆斯登 申請(qǐng)人:阿克佐 諾貝爾國(guó)際涂料股份有限公司