一种无挥发性有机物的丙烯酸基水凝胶防污材料制备方法及该材料的用途与流程

技术特征：
1.一种无挥发性有机物的丙烯酸基水凝胶防污材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的制备步骤如下：a、单体混合液的配制将油性丙烯酸单体与水性单体按照摩尔比30～60：40～90混合均匀，然后添加以该单体混合物质量计0.3～1.5％的引发剂，混合均匀，得到含有引发剂的单体混合物；b、丙烯酸基水凝胶预聚物乳液的制备在配置搅拌器、冷凝管与温度计的四口烧瓶中，添加以所述单体混合物总质量计100～500％的去离子水溶剂、1～5％乳化剂与5～10％在步骤a得到的含有引发剂的单体混合物；然后将该反应体系在搅拌速度200～500rpm下加热至温度70～85℃，待该反应体系出现蓝光时，在0.5～1.5小时内滴入剩余的单体混合物，接着降温至70℃，并在这个温度下保持1h，再补加以所述单体混合物总质量计0.01～0.02％的引发剂，并继续反应0.5h，冷却，得到乳白色的丙烯酸基水凝胶预聚物乳液；c、丙烯酸基水凝胶防污材料的制备在温度20～45℃的条件下，按照丙烯酸基水凝胶预聚物与交联剂质量比100～5000：1，往步骤b得到的丙烯酸基水凝胶预聚物乳液中添加交联剂，混合均匀，在室温下晾干交联1～3d，然后让其吸水饱和，于是得到所述的丙烯酸基水凝胶防污材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤a中，所述的油性丙烯酸单体是由短侧链油性丙烯酸单体与中长侧链油性丙烯酸单体按照摩尔比0～30：20～60组成的；所述的短侧链油性丙烯酸单体是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯；所述的中长侧链油性丙烯酸单体是丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异戊酯。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤a中，所述的水性单体由不饱和有机酸、丙烯酰胺、羟基丙烯酰胺与羟基丙烯酸酯按照摩尔比5～25：0～20：0～20：10～50组成。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于在步骤a中，所述的不饱和有机酸是丙烯酸或甲基丙烯酸；所述的羟基丙烯酰胺是n-羟甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺或n-羟丙基丙烯酰胺；所述的羟基丙烯酸酯是丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或4-羟基丁基丙烯酸酯。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤a中，所述的引发剂是一种或多种选自偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、过硫酸钾或过硫酸铵的引发剂。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤b中，所述的乳化剂是一种或多种选自十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯脂肪酸酯a-110或聚氧乙烯脂肪酸酯a-115的乳化剂。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤c中，所述的交联剂是一种或多种选自甲醛、乙二醛、丁二醛、戊二醛、氮丙啶cx100或氮丙啶cx300的交联剂。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤b中，所述丙烯酸基水凝胶预聚物的化学结构式如下：
上式中：r1为h或ch3；r2为ch3、ch2ch3；r3为ch2ch2ch3、(ch2)3ch3、ch2ch2ch(ch3)2；r4，r5为ch2、ch2ch2、ch2ch2ch2或ch2ch2ch2ch2；a、b、m、n、o、p为0或正整数；上述水凝胶预聚物分子量是40000～100000，分子量分布为1.0～2.5。9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述制备方法制备得到的丙烯酸基水凝胶防污材料在海洋污损生物防除领域中的用途。

技术总结
本发明涉及一种无VOC丙烯酸基水凝胶防污材料的制备方法及该方法制备的无VOC丙烯酸基水凝胶防污材料的用途。该制备方法包括单体混合物制备、丙烯酸基水凝胶预聚物乳液的制备与丙烯酸基水凝胶的制备等步骤。本发明在水性体系下将丙烯酸类油性单体与水性单体共聚，得到无VOC丙烯酸基水凝胶防污材料。静态泡板实验、动态划水实验及实海挂板实验显示，本发明制备的无VOC丙烯酸基水凝胶防污材料在基材上具有良好的黏附效果；水凝胶抗蛋白粘附实验、抑藻附着实验及实海挂板实验均表明该材料具有相当的防污能力，因此该无VOC丙烯酸基水凝胶防污材料在海洋防污领域具有良好的应用前景。污材料在海洋防污领域具有良好的应用前景。


技术研发人员：董磊 于良民 闫雪峰 姜晓辉 赵海洲 李霞 张志明 李昌诚 夏树伟 倪春花
受保护的技术使用者：中国海洋大学三亚海洋研究院
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/2/8