环氧、丙烯酸酯和单质硫杂化共聚制备的海洋防污涂料

本发明属于聚合物的合成领域，具体涉及一种环氧、丙烯酸酯和单质硫杂化共聚制备的海洋防污涂料。

背景技术：

1、海洋中具有丰富的资源和能源，在开发海洋资源的过程中，不可避免的会遇到海洋生物污损的问题。海洋工程设备及船舶、原油运输管道、化工生产反应釜等应用场景中，基材的腐蚀和磨蚀现象较为严重，这对防腐涂料的耐腐蚀性能、耐磨性能提出了较高的要求。

2、环氧树脂因其优异的力学性能、化学稳定性、抗离子渗透能力被广泛应用在防护涂层领域。传统环氧涂层的机械性能与树脂直接相关，固化成膜后的强度高，但是脆性大，柔韧性和抗冲性能差，并且功能单一，不能满足特殊与极端服役环境下的防护需求。

技术实现思路

1、本发明针对现有环氧树脂涂层的不足，提供了一种海洋防污涂料。通过碱催化单质硫和二元或多元环氧以及含有硅基团的丙烯酸酯的阴离子杂化共聚制备海洋防污涂料，具体合成过程为：常压下，将单质硫和二元或多元环氧以及含有硅基团的丙烯酸酯以及溶剂加入到烧瓶中，加入碱催化剂，30～100℃，聚合1～12h，聚合后冷却加入等体积的溶剂稀释即可。

2、其中，碱催化剂为有机碱或无机碱催化剂。

3、二元或多元环氧为：双酚a二缩水甘油醚、环氧大豆油、三甘油缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己内酯二缩水甘油醚一种或几种。

4、含有硅基团的丙烯酸酯为3-(三甲氧基硅烷)丙烯酸酯、3-(三甲氧基硅烷)甲基丙烯酸酯、三异丙基硅基丙烯酸酯、三异丙基硅基甲基丙烯酸酯、丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸酯封端的聚硅氧烷一种或几种。

5、海洋防污涂料按照单体基团摩尔比的组成为：单质硫：环氧(二元或多元)：丙烯酸酯(含有硅基团)：催化剂＝(40～160)：(20～120)：(40～160)：(1～5)。

6、海洋防污涂料按照单体基团摩尔比的优选组成为：单质硫：环氧(二元或多元)：丙烯酸酯(含有硅基团)：催化剂＝(40～80):(40～80):(80～160):(1～2)。

7、本发明与现有技术相比具有下列优点和有益效果：

8、(1)本发明以单质硫，环氧，丙烯酸酯为原料，通过阴离子杂化共聚的方法，得到三元无规共聚物。可以通过调节环氧单体的结构和比例来调节聚合物的热力学性能，同时也可以通过带有不同功能性基团的丙烯酸酯对聚合物进行功能化。

9、(2)单质硫一直被认为是一种抗菌剂，口服治疗细菌感染，外涂用作治疗皮肤感染，在防止生物膜的形成也很重要。本发明将单质硫引入使该涂料具有本征的抗菌效果，无需另加防污剂，保存聚合物性能的同时又能降低成本。

10、(3)本发明中单质硫的引入使该涂料同时具有自修复的功能。单质硫的开环反应使聚合物中大量的硫硫和多硫链段，可以在较低的温度下进行动态交换，进行聚合物链的重组，实现自我修复。

11、(4)三烷基硅基(甲基)丙烯酸酯共聚物具有稳定的水解速率和自光滑性。本发明中带有硅基团的丙烯酸酯可以在海水中水解使涂料具有自抛光的性能。

技术特征：

1.一种海洋防污涂料，其特征在于，所述海洋防污涂料按照单体基团摩尔比的组成为：单质硫：环氧(二元或多元)：丙烯酸酯(含有硅基团)：碱催化剂＝(40～160)：(20～120)：(40～160)：(1～5)。

2.根据权利要求1所述的海洋防污涂料，其特征在于，所述海洋防污涂料按照单体基团摩尔比的组成为：单质硫：环氧(二元或多元)：丙烯酸酯(含有硅基团)：碱催化剂＝(40～80)：(40～80)：(80～160)：(1～2)。

3.根据权利要求1所述的海洋防污涂料，其特征在于，所述二元或多元环氧为：双酚a二缩水甘油醚、环氧大豆油、三甘油缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚己内酯二缩水甘油醚。

4.根据权利要求1所述的海洋防污涂料，其特征在于，所述含有硅基团的丙烯酸酯为：3-(三甲氧基硅烷)丙烯酸酯、3-(三甲氧基硅烷)甲基丙烯酸酯、三异丙基硅基丙烯酸酯、三异丙基硅基甲基丙烯酸酯、丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸酯封端的聚硅氧烷。

5.根据权利要求1所述的海洋防污涂料，其特征在于，所述碱催化剂为有机碱或无机碱。

6.根据权利要求1所述的海洋防污涂料，其特征在于，所述海洋防污涂料的合成方法为：常压下，将单质硫、二元或多元环氧、含有硅基团的丙烯酸酯以及溶剂加入到烧瓶中，加入碱催化剂，30～100℃进行聚合反应1～12h，聚合后冷却加入溶剂稀释即可。

技术总结本发明属于聚合物的合成领域，具体涉及一种环氧、丙烯酸酯和单质硫杂化共聚制备的海洋防污涂料。该海洋防污涂料按照单体基团摩尔比的组成为：单质硫：环氧(二元或多元)：丙烯酸酯(含有硅基团)：催化剂＝(40～160)：(20～120)：(40～160)：(1～5)。含有硅基团的丙烯酸酯提供涂料优秀的防污效果，单质硫的引入赋予涂料抗菌和自修复的能力，二元或多元环氧提供了材料良好的热和力学性能。本发明单体来源广泛，具有普适性，聚合物功能化简易、结构可控、性能可调。所得涂料具有本征的抗菌效果，无需另加防污剂，保存聚合物性能的同时又能降低成本，同时具有自修复的功能和自抛光的性能。技术研发人员：杨宏军,姚洪新,江力,黄文艳,蒋其民受保护的技术使用者：常州大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27