專利名稱：一種海洋生物防污漆及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋生物污損防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海洋生物防污漆及其制備方法和應(yīng)用，即聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在開發(fā)海洋、利用海洋的歷史進(jìn)程中，人類一直面臨著防治海洋生物附著的問(wèn)題。 海洋污損生物在船體附著，會(huì)增加船底表面的粗糙度，增加船舶航行的阻力，進(jìn)而降低船速和增加燃油消耗。多年以來(lái)，除采用防污涂層方法外，人們還采用許多方法防除海洋污損生物，這些方法包括采用放射性物質(zhì)、超聲技術(shù)、采用捕食性細(xì)菌、電解海水制氯和從船體上的開孔釋放出殺生物劑等，而采用船底防污漆是船舶防污方法中最方便可行的手段。20世紀(jì)70年代前的防污漆主要采用浙青、松香樹脂、乙烯、丙烯酸酯等作基料，以氧化亞銅為主要防污劑，其使用壽命一般就只有半年到2年。從70年代開始推出有機(jī)錫高聚物自拋光防污涂料，它們的有效壽命可達(dá)5年。這類防污涂料能保持緩慢的聚合物溶解性，使涂層表面趨于光滑，達(dá)到保持船速和節(jié)省燃油的優(yōu)點(diǎn)，但是這些防污漆在防除污損生物的同時(shí)，也引起了環(huán)境污染問(wèn)題。國(guó)際海事組織(IMO)多次討論以三丁基錫為主的有機(jī)錫防污漆的環(huán)境污染問(wèn)題，該組織海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)(MEPC)在1998年成立的工作組已通過(guò)一個(gè)在防污漆中停止使用和完全禁止使用有毒的有機(jī)錫化合物的提案，從2003年1月1日已開始禁止使用含三丁基錫或其它有機(jī)錫作為毒料的防污漆，規(guī)定在2008年1月1日完全禁止這些產(chǎn)品作為船舶防污漆存在。隨著有機(jī)錫類防污漆的禁用，尋找新的生物防污漆已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種海洋生物防污漆及其制備方法和應(yīng)用，即提供一種功能基團(tuán)與防污涂料基料緊密結(jié)合，使其釋放緩慢，保護(hù)時(shí)效性長(zhǎng)，生物趨避與生物防治相結(jié)合的，且對(duì)其他海洋生物不會(huì)產(chǎn)生生理方面影響的生物防污漆，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂聚合物，其化學(xué)通式為
權(quán)利要求
1. 一種海洋生物防污漆，是分子通式為
2.如權(quán)利要求1所述的海洋生物防污漆，其特征在于上述的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂聚合物為聚甲基丙烯酸二氫辣椒素樹脂，其化學(xué)式為
3.如權(quán)利要求1所述的海洋生物防污漆，其特征在于上述的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂聚合物為聚丙烯酸辣椒素樹脂，其化學(xué)式為
4.如權(quán)利要求1所述的海洋生物防污漆，其特征在于上述的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂聚合物為聚丙烯酸辣椒素甲基丙烯酸胺樹脂。
5.權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂的制備方法，其步驟如下1)首先將辣椒素類化合物與丙烯酸或丙烯酸衍生物進(jìn)行酯化反應(yīng)，制得丙烯酸類-辣椒素類酯，其化學(xué)通式為，其中η為8，9或10，X為氫離子或甲基；2)然后將丙烯酸類-辣椒素類酯與丙烯酸酯類化合物進(jìn)行聚合，生成聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于上述步驟1)的制備丙烯酸類-辣椒素類酯是首先將辣椒素類化合物溶于無(wú)水乙醚中作為反應(yīng)液，再加入弱堿性催化劑攪拌，然后在反應(yīng)液中加入丙烯酸衍生物，回流攪拌，在真空下蒸餾除去乙醚、催化劑和丙烯酸衍生物，然后用分餾柱在真空下分餾，收集95 125°C的餾分，即得到丙烯酸類-辣椒素類酯。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于上述的弱堿性催化劑為二乙胺或碳酸氫鈉。
8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于上述的辣椒素類化合物在無(wú)水乙醚中的濃度為:3mol/L。
9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于上述的丙烯酸衍生物在反應(yīng)液中的添加濃度為anol/L。
10.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于上述的回流攪拌的時(shí)間為6 8個(gè)小時(shí)。
11.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，上述步驟2)的方法是將丙烯酸類-辣椒素類酯與丙烯酸酯類化合物按摩爾比1 3混合作為聚合單體，然后將g/ml為10%的的乳化劑加熱至60°C后，再將聚合單體按體積比25%加入到乳化劑中乳化30分鐘；繼續(xù)加熱至70°C，滴加10 30ml 0. 5M的引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀，維持反應(yīng)30分鐘，加入與前次等量的過(guò)硫酸鉀，然后滴加剩余的聚合單體，反應(yīng)溫度保持在70°C，2小時(shí)滴加完畢，再維持反應(yīng)30 分鐘，過(guò)濾，用水洗滌，80°C下干燥，研磨過(guò)80目篩，即可得到聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂。
12.如權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于上述的乳化劑為SDS或吐溫60。
13.如權(quán)利要求5、權(quán)利要求6、權(quán)利要求8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于上述的辣椒素類化合物為辣椒素、二氫辣椒素、降二氫辣椒素、高二氫辣椒素或高辣椒素中任一種。
14.如權(quán)利要求5、6或9中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于上述的丙烯酸衍生物為丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯。
15.如權(quán)利要求5或權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于上述的丙烯酸酯類化合物為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸胺中的任一種。
16.權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂，用于制備生物防污漆。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海洋生物防污漆及其制備方法和應(yīng)用，所述的海洋生物防污漆是聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂，其制備方法首先將辣椒素類化合物與丙烯酸或丙烯酸衍生物進(jìn)行酯化反應(yīng)，制得丙烯酸類-辣椒素類酯；然后將丙烯酸類-辣椒素類酯與丙烯酸酯類化合物進(jìn)行聚合，生成聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂。本發(fā)明直接將具有防菌、殺菌和海洋生物驅(qū)避作用的天然有機(jī)化合物與防污漆基料進(jìn)行化學(xué)合成，制備的聚丙烯酸類-辣椒素類樹脂與防污漆基料混合涂裝于艦船船體上后，在海水環(huán)境下，樹脂中的辣椒素會(huì)緩慢釋放，抑制海洋生物附著，具有時(shí)效長(zhǎng)、無(wú)毒、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于生物污損防治，具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)C08F220/14GK102300944SQ201180001644
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者張璇, 陳顥 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局第一海洋研究所