《硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制备方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410314502.1 (22)申请日 2014.07.03 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105219206 A (43)申请公布日 2016.01.06 (73)专利权人 浙江省海洋开发研究院 地址 316021 浙江省舟山市定海区临城街 道体育路10号 (72)发明人 胡建坤陆阿定徐焕志李娟 (74)专利代理机构 宁波诚源专利事务所有限公 司 33102 代理人 袁忠卫 (51)Int.Cl. C09D 151/08(2006.01) C09D 5/。
2、16(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C08F 283/12(2006.01) C08F 220/14(2006.01) C08F 230/08(2006.01) C08F 220/18(2006.01) (56)对比文件 CN 101225136 A,2008.07.23, CN 101033358 A,2007.09.12, CN 102070863 A,2011.05.25, CN 103525218 A,2014.01.22, 审查员 陈娇 (54)发明名称 硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制备方 法 (57)摘要 一种硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制 备方法， 。
3、步骤： 先合成硅酮改性丙烯酸树脂， 然后 制备水凝胶防污涂料： 该防污涂料是由A、 B组分 组成的双组份涂料， A组分和B双组分的质量比为 8:1， 其中A组分为树脂基料载体， 成分为： 硅酮改 性丙烯酸树脂5565份、 氧化铁红46份、 有机 膨润土0.51.5份， 氧化锌46份， 吡啶硫酮铜7 9份， Sea-Nine211防污剂810份， 有机溶剂10 12份； B组分为交联剂载体， 成分为氮丙啶交联 剂2535份， 正丁醇6070份， 水46份； 上述份 数为质量份数。 本发明通过化学方法将硅酮引入 到丙烯酸树脂体系中， 再配合适当的助剂和防污 剂， 形成低表面的有机硅防污阻隔层， 使。
4、涂料具 有自分层和自修复的作用， 不仅工艺简单， 防污 效果好， 且防污剂用量少， 有效地延长防污期效。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 105219206 B 2017.11.21 CN 105219206 B 1.一种硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制备方法， 其特征在于包括以下步骤： 1)合成硅酮改性丙烯酸树脂： 在装有搅拌器、 回流冷凝管、 恒压滴液漏斗、 温度计的四 口烧瓶中加入1822g醋酸丁酯、 160200g二甲苯， 搅拌升温至8595， 然后称量包含45 55g甲基丙烯酸甲酯、 4550g甲基丙烯酸三甲基硅烷酯、 911g-(甲基丙烯酰氧基)丙 基三甲氧基硅烷、 9。
5、095g丙烯酸正丁酯或9095g丙烯酸正丁酯与丙烯酸-2-乙基己酯混 合物、 1.02.0g偶氮二异丁腈的混合液， 用恒压滴液漏斗经2.53.5小时恒速滴加完毕， 接着加入0.40.6g偶氮二异丁腈， 继续搅拌反应2.53.5小时后， 冷却至5565， 加入 羟基硅油1822g， 反应1014h， 冷却至室温， 最后加入二甲苯调节树脂稀释度， 即制得硅 酮改性丙烯酸树脂； 2)制备水凝胶防污涂料： 该防污涂料是由A组分和B组分组成的双组份涂料， A组分和B 双组分的质量比为79:1， 其中A组分为树脂基料载体， 包括以下成分： 上述制得的硅酮改性丙烯酸树脂5565 份、 氧化铁红46份、 有机。
6、膨润土0.51.5份， 氧化锌46份， 吡啶硫酮铜79份， Sea- Nine211防污剂810份， 有机溶剂1012份； 上述份数为质量份数； B组分为交联剂载体， 成分为氮丙啶交联剂2535份， 正丁醇6070份， 水46份； 上述 份数为质量份数。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于： 所述步骤1)中的9095g丙烯酸正丁 酯与丙烯酸-2-乙基己酯混合物中丙烯酸正丁酯为6064g。 3.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于： 所述步骤1)中的羟基硅油的平均分子 量为400。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于： 所述步骤1)中最后加入的二甲苯的量 为2535。
7、g。 5.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于： 所述步骤2)中的A组分还包括质量份 数为0.81.2份的硬脂酰胺和0.81.2份的封端二甲基硅油。 6.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于： 所述步骤2)中的A组分中的有机溶剂 为二甲苯或乙苯。 7.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于： 所述A组分和B双组分的质量比为8:1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105219206 B 2 硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制备方法 技术领域 0001 本发明属于防污涂料技术领域， 尤其涉及一种硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的 制备方法。 背景技术 0002 水凝胶是一种具有三维交。
8、联网状结构的聚合物弹性体， 它具有常见的熵弹性且能 够吸收大量的水并保持于聚合物网络中。 水凝胶区别于一般的固体材料(如金属、 塑料等) 主要是由于其巨大的吸水性(60-99wt)和其较低的弹性模量， 一般是普通固体材料的百 分之一到万分之一。 水凝胶由于其类似自然组织的独特性， 且通过控制水凝胶的化学组成 与交联度可以调整的其诸如结构强度、 吸水效应、 弹性、 粘弹性、 表面等特性使其更好的应 用于材料体系中。 0003 近年来， 由于对海洋环境的日益关注， 环境友好型的新型防污涂层的设计与研究 是大势所趋， 水凝胶作为一种柔性的海洋防污类材料日益引起了人们的广泛关注。 在当前 的实验室研究。
9、中， 各种类型的水凝胶材料都表现出较好的防污性能， 但在实际海洋中的防 污测试结果却不尽人意， 防污性能并不理想， 甚至丧失了防污性能。 主要原因在于： (1)大部 分水凝胶材料的力学性能不佳， 吸水后易与基底的附着力变差； (2)水凝胶材料在海水中易 老化， 材料的物化性质很难得到保证； (3)实际的海洋环境十分复杂， 水凝胶表面很容易被 细小的污损生物沉积破坏， 从而改变材料原有的表面性质； (4)在实际应用中， 由于船体在 航行及停靠过程中， 涂层一般容易受到较为轻微的碰撞及摩擦， 缺乏自更新或者自修复能 力的水凝胶， 很容易受到外力的损伤而失去防污性能。 发明内容 0004 本发明所要。
10、解决的技术问题是提供一种硅酮改性丙烯酸水凝胶防污涂料的制备 的方法， 通过化学方法将硅酮引入到丙烯酸树脂体系中， 再配合适当的助剂和防污剂， 形成 低表面的有机硅防污阻隔层。 本发明制备工艺简单， 制得的防污涂料具有自分层和自修复 功能。 0005 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为： 一种硅酮改性丙烯酸水凝胶防污 涂料的制备方法， 其特征在于包括以下步骤： 0006 1)合成硅酮改性丙烯酸树脂： 在装有搅拌器、 回流冷凝管、 恒压滴液漏斗、 温度计 的四口烧瓶中加入1822g醋酸丁酯、 160200g二甲苯， 搅拌升温至8595， 然后称量包 含4555g甲基丙烯酸甲酯、 4550g甲。
11、基丙烯酸三甲基硅烷酯、 911g-(甲基丙烯酰氧 基)丙基三甲氧基硅烷、 9095g丙烯酸正丁酯或9095g丙烯酸正丁酯与丙烯酸-2-乙基己 酯混合物、 1.02.0g偶氮二异丁腈的混合液， 用恒压滴液漏斗经2.53.5小时恒速滴加完 毕， 接着加入0.40.6g偶氮二异丁腈， 继续搅拌反应2.53.5小时后， 冷却至5565， 加 入羟基硅油1822g， 反应1014h， 冷却至室温， 最后加入二甲苯调节树脂稀释度， 即制得 硅酮改性丙烯酸树脂； 说明书 1/3 页 3 CN 105219206 B 3 0007 2)制备水凝胶防污涂料： 该防污涂料是由A组分和B组分组成的双组分涂料， A组。
12、分 和B双组分的质量比为79:1； 0008 其中A组分为树脂基料载体， 包括以下成分： 上述制得的硅酮改性丙烯酸树脂55 65份、 氧化铁红46份、 有机膨润土0.51.5份， 氧化锌46份， 吡啶硫酮铜79份， Sea- Nine211防污剂810份， 有机溶剂1012份； 0009 上述份数为质量份数； 0010 B组分为交联剂载体， 成分为氮丙啶交联剂2535份， 正丁醇6070份， 水46份； 0011 上述份数为质量份数。 0012 作为改进， 所述步骤1)中的9095g丙烯酸正丁酯与丙烯酸-2-乙基己酯混合物中 丙烯酸正丁酯为6064g。 0013 作为优选， 所述步骤1)中的羟。
13、基硅油的平均分子量为400。 0014 作为改进， 所述步骤1)中最后加入的二甲苯的量为2535g。 0015 再改进， 所述步骤2)中的A组分还包括质量份数为0.81.2份的硬脂酰胺和0.8 1.2份的封端二甲基硅油。 0016 优选， 所述步骤2)中的A组分中的有机溶剂为二甲苯或乙苯。 0017 再优选， 所述A组分和B双组分的质量比为8:1。 0018 与现有技术相比， 本发明的优点在于： 通过化学方法将硅酮引入到丙烯酸树脂体 系中， 再配合适当的助剂和防污剂， 充分利用了先进的丙烯酸水凝胶硅酮技术和有效的防 污剂复合所增加的效果， 形成低表面的有机硅防污阻隔层， 使涂料具有自分层和自修。
14、复的 作用。 该类涂层在交联固化及使用的过程中， 丙烯酸树脂主题结构单元逐渐迁移到基体表 面， 增强涂层的附着力， 硅酮结构单元因表面张力的作用逐渐迁移到涂层表面,降低了表面 能。 同时， 丙烯酸三甲基硅烷酯逐渐水解生成羧酸， 然后与交联剂形成三维网状水凝胶弹性 体， 而迁移到表面的硅酮单元使最终形成的水凝胶表面具有 “荷叶” 自洁效应， 可有效防止 海洋生物的附着。 在外力的影响下， 即使表层受损， 硅结构单元能够继续迁移到受损表面， 通过物理化学作用(如： 硅醇缩合反应)使表面自动修复。 本发明设计科学、 工艺简单， 有效 地延长防污期效， 且防污剂用量为普通防污漆的十分之一， 具有很高的。
15、节约能源的潜力。 附图说明 0019 图1是本发明实施例1提供的硅酮改性丙烯酸树脂的合成线路图。 具体实施方式 0020 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 0021 实施例1 0022 (1)硅酮改性丙烯酸树脂的合成： 0023 在装有搅拌器、 回流冷凝管、 恒压滴液漏斗、 温度计的四口烧瓶中加入20g醋酸丁 酯、 180g二甲苯、 升温至90， 然后称量包含50g甲基丙烯酸甲酯、 48g甲基丙烯酸三甲基硅 烷酯、 10g-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、 92g丙烯酸正丁酯、 1.5g偶氮二异丁腈 的混合液， 用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕， 加入0.5g偶氮二异丁腈， 。
16、继续反应3小时 后。 冷却至60， 加入羟基硅油20g， 反应12h， 冷却至室温， 最后加入30g二甲苯用来调节树 说明书 2/3 页 4 CN 105219206 B 4 脂稀释度， 完成反应。 0024 具体合成路线如图1所示。 0025 (2)制备双组分水凝胶防污涂料： 涂料包含A、 B双组分， A、 B组分的质量之比为8:1。 0026 其中A组分为树脂基料载体， 具体成分如下： 硅酮改性丙烯酸树脂60、 氧化铁红 5、 有机膨润土1， 氧化锌5， 吡啶硫酮铜8， Sea-Nine21110， 二甲苯11； 0027 其中B组分为交联剂载体， 具体成分如下： 氮丙啶交联剂30， 正丁。
17、醇65， 水5。 0028 皆为质量百分百。 两者组分混合均匀就可。 0029 实施例2 0030 (1)硅酮改性丙烯酸树脂的合成： 0031 在装有搅拌器、 回流冷凝管、 恒压滴液漏斗、 温度计的四口烧瓶中加入20g醋酸丁 酯、 180g二甲苯、 升温至90， 然后称量包含50g甲基丙烯酸甲酯、 48g甲基丙烯酸三丁基硅 烷酯、 10g-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、 62g丙烯酸正丁酯、 30g丙烯酸-2-乙基 己酯、 1.5g偶氮二异丁腈的混合液， 用恒压滴液漏斗经3小时恒速滴加完毕， 加入0.5g偶氮 二异丁腈， 继续反应3小时后。 冷却至60， 加入羟基硅油20g(平均分子量：。
18、 400)， 反应12h， 冷却至室温， 最后加入30g二甲苯用来调节树脂稀释度， 完成反应。 0032 具体合成路线与实施例1一致。 0033 (2)制备双组分水凝胶防污涂料： 涂料包含A、 B双组分， A、 B组分的质量之比为8:1。 0034 其中A组分为树脂基料载体， 具体成分如下： 硅酮改性丙烯酸树脂60、 氧化铁红 5、 有机膨润土1， 氧化锌5， 吡啶硫酮铜8， 硬酯酸铵1， Sea-Nine2119， 封端二甲 基硅油1， 乙苯10； 0035 其中B组分为交联剂载体， 具体成分如下： 氮丙啶交联剂30， 正丁醇65， 水5。 0036 皆为质量百分百。 两者组分混合均匀就可。 0037 经检测， 改性树脂双键完全聚合， 数均分子量Mn为34680， 多分散系数MwMn为2.72， 涂膜铅笔硬度达2H、 附着力1级， 粘度200S(涂四杯法)， 固含量为50， 实海挂板测试6 个月证明具有一定的防污效果。 说明书 3/3 页 5 CN 105219206 B 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 105219206 B 6 。