CN113845615A - 一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法 - Google Patents
一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113845615A CN113845615A CN202111295386.XA CN202111295386A CN113845615A CN 113845615 A CN113845615 A CN 113845615A CN 202111295386 A CN202111295386 A CN 202111295386A CN 113845615 A CN113845615 A CN 113845615A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- zinc acrylate
- acrylate resin
- zinc
- tin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XKMZOFXGLBYJLS-UHFFFAOYSA-L zinc;prop-2-enoate Chemical compound [Zn+2].[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C XKMZOFXGLBYJLS-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 76
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 title claims abstract description 69
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 39
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 16
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 9
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 7
- QHNCWVQDOPICKC-UHFFFAOYSA-N copper;1-hydroxypyridine-2-thione Chemical compound [Cu].ON1C=CC=CC1=S.ON1C=CC=CC1=S QHNCWVQDOPICKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 33
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 33
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N DDT Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C(Cl)(Cl)Cl)C1=CC=C(Cl)C=C1 YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
- C09D5/1612—Non-macromolecular compounds
- C09D5/1618—Non-macromolecular compounds inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
- C09D5/1612—Non-macromolecular compounds
- C09D5/1625—Non-macromolecular compounds organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
- C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
- C09D5/1668—Vinyl-type polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2248—Oxides; Hydroxides of metals of copper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明属于海洋防污涂料技术领域，具体涉及一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法，本发明首先采用混合丙烯酸单体与氧化锌反应合成丙烯酸锌单体，再将合成的丙烯酸锌单体与混合丙烯酸酯类单体共聚，制得丙烯酸锌树脂，从而解决丙烯酸锌树脂目前缺乏合成工艺的短板，提高其合成效率，并通过控制制备丙烯酸锌树脂的两个步骤的参数，进而改善丙烯酸锌树脂的水解性能。同时，本发明以上述制备的丙烯酸锌树脂为基体树脂，采用氧化亚铜为主防污剂，复配环保有机防污剂，制备得到一种无锡自抛光防污涂料，该无锡自抛光防污涂料具有较好的自抛光效果以及长效的防污的效果，适合应用于船舶与海洋装备等海洋工事的防污中。
Description
技术领域
本发明属于海洋防污涂料技术领域，具体涉及一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法。
背景技术
船舶与海洋装备的发展，大大促进了人类对海洋资源的开发和海洋经济的发展，但海洋生物污损问题也是目前人们面临的一大严峻考验。因为海洋环境中的装备表面，会由于海洋动植物的粘附、生长和繁殖而逐渐发生严重的表面污损，从而导致动力消耗增加，也会导致金属腐蚀加剧和设备结构破坏等问题的出现，严重的甚至会直接威胁人们的生命和财产安全。为了解决海洋生物的污损问题防污涂料等系列产品逐步被开发出来。在防污涂料开发初期，主要采用有机锡防污涂料来实现长效的防污效果，这种防污涂料可以通过缓释有机锡化合物或滴滴涕，从而能够有效杀灭海洋生物，从而避免其附着在设备表面而引起海洋污损。但是，由于添加滴滴涕和有机锡化合物会对海洋生态系统及人类健康带来不可忽略的潜在危害，因此国际社会早在上世纪就已经禁止滴滴涕的使用，国际海事组织也要求自2008年开始全面禁止有机锡防污涂料的使用。因此，研究开发长效的环保型防污涂料势在必行。
目前，国际上主流的无锡长效防污涂料主要是指无锡自抛光防污涂料，以可控水解的丙烯酸类树脂为基体树脂，以氧化亚铜和低毒有机防污剂复合作为防污剂，防污期效可达3-5年。这种以丙烯酸锌树脂作基体树脂的无锡自抛光防污涂料的防污机理为：丙烯酸锌树脂分子链上的锌离子可以与钠离子发生交换，同时释放防污剂，从而实现涂层表面的自抛光效果。但现有的无锡长效防污涂料价格昂贵，且具可控水解性能的丙烯酸树脂基体的合成效率低，可控水解性能不稳定。因此，有必要开发一种新型的丙烯酸锌树脂的合成方法，并将其应用制备无锡自抛光防污涂料，以改善其自抛光效果，从而更好的服务于海洋经济的开发事业和国防事业。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明一方面提供了一种丙烯酸锌树脂的制备方法，解决了丙烯酸锌树脂目前缺少有效合成工艺的短板，并提高其水解性能；另一方面以上述丙烯酸锌树脂为基体树脂制备得到一种无锡自抛光防污涂料，该无锡自抛光防污涂料具有较好的自抛光效果以及长效的防污的效果，在海洋防污中具有重要的应用前景。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明提供了一种丙烯酸锌树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、采用混合丙烯酸单体与氧化锌反应合成丙烯酸锌单体；
S2、再步骤S1的丙烯酸锌单体与混合丙烯酸酯类单体共聚，制备得到丙烯酸锌树脂。
作为本发明的一个优选实施方式，上述的一种丙烯酸锌树脂的制备方法包括以下步骤：
S1、按质量份计量，将20-25份丙二醇单甲醚和5-10份氧化锌升温至80-90℃，再缓慢滴加包含5-10份甲基丙烯酸、5-10份丙烯酸和1-2份水的混合酸性单体溶液，滴完后保温1-1.5小时，然后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌小分子单体；
S2、按质量份计量，将15-20份丙烯酸乙酯单体、60-70份二甲苯和20-30份丙二醇单甲醚升温至100-110℃，再缓慢滴加包含35-45份步骤S1制备的丙烯酸锌、10-15份甲基丙烯酸甲酯、15-20份丙烯酸丁酯以及5份引发剂的混合单体，滴完后保温3-4小时，然后再滴加1-2份引发剂与4-5份二甲苯，滴完后再保温1-1.5小时，最后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌树脂。
通过混合丙烯酸单体与氧化锌反应制备丙烯酸锌单体，有效提高了锌的接枝率；为优化树脂的水解速率，进一步控制丙烯酸锌单体的比重，可达到稳定的自抛光效果。通过混合一定比例的软段丙烯酸酯单体和硬段丙烯酸酯单体，共聚得到的丙烯酸锌树脂性能优良，通过测试丙烯酸锌树脂的酸值，可达到约40-50mgKOH/g，证明其水解速率适中，可作为无锡自抛光防污涂料的基体树脂。此外，通过优化防污涂料的配方，以上述制备的丙烯酸锌树脂为基体树脂，采用氧化亚铜为主防污剂，复配环保有机防污剂，制备得到一种无锡自抛光防污涂料。经船舶表面涂装上述防污涂料后，涂层中的丙烯酸锌树脂能在海水中发生水解，分子链上的锌离子与海水中的钠离子发生离子交换，并稳定释放出涂层中包覆的复合防污剂，从而实现长效防污的有益效果；通过测试涂层的抛光率，可达到约7-9μm/月，说明其具有较好的自抛光效果；通过测试铜离子的渗出率，在浸泡35天左右时达到稳定状态，约为20-24μg/cm2/day，防污剂释放速度合理，充分说明本发明的无锡自抛光防污涂料在防污剂的利用率方面展现出了显著的优势。
优选地，步骤S1滴加混合酸性单体溶液的时间为3-4小时。
优选地，所述引发剂包括过氧化二苯甲酰。
优选地，第一次滴加的时间为4-5小时，第二次滴加时间为0.5-1小时。
本发明还提供了采用上述的丙烯酸锌树脂的制备方法制备得到的丙烯酸锌树脂。
本发明还提供了上述的丙烯酸锌树脂在制备海洋防污涂料中的应用。
本发明还提供了一种无锡自抛光防污涂料，按质量份计，包括以下组分：
上述的丙烯酸锌树脂30-40份、松香5-10份、氧化亚铜20-30份、吡啶硫酮铜5-10份、氧化锌5-10份、铁红5-10份、滑石粉5-10份、助剂0.5-1份、二甲苯10份。
本发明还提供了上述无锡自抛光防污涂料的制备方法，即将上述的丙烯酸锌树脂、松香、氧化亚铜、吡啶硫酮铜、氧化锌、铁红、滑石粉、助剂和二甲苯按配方混合后高速搅拌2-3个小时，再研磨、过滤后制得无锡自抛光防污涂料。
优选地，所述研磨为研磨至50-70μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种丙烯酸锌树脂的制备方法，首先采用混合丙烯酸单体与氧化锌反应合成丙烯酸锌单体，再将合成的丙烯酸锌单体与混合丙烯酸酯类单体共聚，制得丙烯酸锌树脂，从而解决了丙烯酸锌树脂目前缺少有效合成工艺的短板，提高其合成效率，并通过控制制备丙烯酸锌树脂的两个步骤的参数，进而改善丙烯酸锌树脂的水解性能，以使其满足作为无锡自抛光防污涂料基体树脂的要求。同时，本发明以上述制备的丙烯酸锌树脂为基体树脂，采用氧化亚铜为主防污剂，复配环保有机防污剂，制备得到一种无锡自抛光防污涂料，该无锡自抛光防污涂料具有较好的自抛光效果以及长效的防污的效果，适合应用于船舶与海洋装备等海洋工事的防污中。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为可通过常规的商业途径购买得到。
实施例1丙烯酸锌树脂的合成
按质量份计量，将20份丙二醇单甲醚和10份氧化锌置于装有搅拌桨、冷凝器、温度计和滴液漏斗的蜀牛500mL四口烧瓶中，升温至80℃；再缓慢滴加包含10份甲基丙烯酸、10份丙烯酸和1份去离子水的混合酸性单体溶液，滴加时间为3小时；滴完后保温1小时后，然后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌小分子单体。
按质量份计量，将20份丙烯酸乙酯单体、60份二甲苯和20份丙二醇单甲醚置于装有搅拌桨、冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中，升温至100℃；再缓慢滴加包含45份上述制备的丙烯酸锌、15份甲基丙烯酸甲酯和15份丙烯酸丁酯以及5份引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体，滴加时间为4小时；滴完后保温3小时，然后补滴1份过氧化二苯甲酰与5份二甲苯，滴加时间为1小时，滴完后再保温1小时，最后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌树脂。
根据国标《塑料用聚酯树脂、色漆和清漆用漆基部分酸值和总酸值的测定》GB/T6743-2008测试上述制备的丙烯酸锌树脂的酸值，约为50mgKOH/g。
实施例2丙烯酸锌树脂的合成
按质量份计量，将25份丙二醇单甲醚和10份氧化锌置于装有搅拌桨、冷凝器、温度计和滴液漏斗的蜀牛500mL四口烧瓶中，升温至80℃；再缓慢滴加包含10份甲基丙烯酸、10份丙烯酸和1份去离子水的混合酸性单体溶液，滴加时间为3小时；滴完后保温1小时后，然后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌小分子单体。
按质量份计量，将25份丙烯酸乙酯单体、60份二甲苯和20份丙二醇单甲醚置于装有搅拌桨、冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中，升温至100℃；再缓慢滴加包含40份上述制备的丙烯酸锌、20份甲基丙烯酸甲酯和15份丙烯酸丁酯的混合单体与5份引发剂过氧化二苯甲酰，滴加时间为4小时；滴完后保温3小时，然后补滴1份过氧化二苯甲酰与5份二甲苯，滴加时间为1小时，滴完后再保温1小时，最后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌树脂。
根据国标《塑料用聚酯树脂、色漆和清漆用漆基部分酸值和总酸值的测定》GB/T6743-2008测试上述制备的丙烯酸锌树脂的酸值，约为40mgKOH/g。
实施例3丙烯酸锌树脂的合成
按质量份计量，将20份丙二醇单甲醚和10份氧化锌置于装有搅拌桨、冷凝器、温度计和滴液漏斗的蜀牛500mL四口烧瓶中，升温至80℃；再缓慢滴加包含12份甲基丙烯酸、10份丙烯酸和1份去离子水的混合酸性单体溶液，滴加时间为3小时；滴完后保温1小时后，然后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌小分子单体。
按质量份计量，将25份丙烯酸乙酯单体、60份二甲苯和20份丙二醇单甲醚置于装有搅拌桨、冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中，升温至100℃；再缓慢滴加包含40份上述制备的丙烯酸锌、20份甲基丙烯酸甲酯和20份丙烯酸丁酯的混合单体与5份引发剂过氧化二苯甲酰，滴加时间为4小时；滴完后保温3小时，然后补滴1份过氧化二苯甲酰与5份二甲苯，滴加时间为1小时，滴完后再保温1小时，最后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌树脂。
根据国标《塑料用聚酯树脂、色漆和清漆用漆基部分酸值和总酸值的测定》GB/T6743-2008测试上述制备的丙烯酸锌树脂的酸值，约为45mgKOH/g。
实施例4无锡自抛光防污涂料的制备
该无锡自抛光防污涂料由以下质量组分组成：实施例1制备的丙烯酸锌树脂30份，松香5份，氧化亚铜30份，吡啶硫酮铜5份，氧化锌5份，铁红10份，滑石粉5份，助剂BYK006消泡剂0.5份，二甲苯10份。
按上述配方量制备涂料，1000rpm高速搅拌2个小时，再用球磨机研磨至细度为60μm，过滤后制得无锡自抛光防污涂料。
通过在钢板上刷涂上述制备所得的防污涂料，制成涂层样板，通过探针式轮廓仪测试涂层的抛光率，在旋转线速度为20m/s下，6个月后膜厚损耗稳定在9μm/月左右；根据国标《船底防污漆铜离子渗出率测定法》GB/T 6824-2008测试涂层在海水中的铜离子渗出率，35天后稳定在25μg/cm2/day左右。经实海挂板40个月，涂层表面状态良好，无海洋生物污损；经实船涂装实验，防污期效达到3年，满足船舶长效防污需求。
实施例5无锡自抛光防污涂料的制备
该无锡自抛光防污涂料由以下质量组分组成：实施例2制备的丙烯酸锌树脂30份，松香5份，氧化亚铜30份，吡啶硫酮铜5份，氧化锌5份，铁红10份，滑石粉5份，助剂BYK006消泡剂1份，二甲苯10份。
按上述配方量制备涂料，1000rpm高速搅拌2个小时，再用球磨机研磨至细度为60μm，过滤后制得无锡自抛光防污涂料。
通过在钢板上刷涂上述制备所得的防污涂料，制成涂层样板，通过探针式轮廓仪测试涂层的抛光率，在旋转线速度为20m/s下，6个月后膜厚损耗稳定在7μm/月左右；根据国标《船底防污漆铜离子渗出率测定法》GB/T 6824-2008测试涂层在海水中的铜离子渗出率，35天后稳定在20μg/cm2/day左右。经实海挂板30个月，涂层表面状态良好，无海洋生物污损；经实船涂装实验，防污期效达到3年，满足船舶长效防污需求。
实施例6无锡自抛光防污涂料的制备
该无锡自抛光防污涂料由以下质量组分组成：实施例3制备的丙烯酸锌树脂30份，松香5份，氧化亚铜30份，吡啶硫酮铜5份，氧化锌5份，铁红10份，滑石粉5份，助剂BYK006消泡剂0.5份，二甲苯10份。
按上述配方量制备涂料，1000rpm高速搅拌2个小时，再用球磨机研磨至细度为60μm，过滤后制得无锡自抛光防污涂料。
通过在钢板上刷涂上述制备所得的防污涂料，制成涂层样板，通过探针式轮廓仪测试涂层的抛光率，在旋转线速度为20m/s下，6个月后膜厚损耗稳定在8μm/月左右；根据国标《船底防污漆铜离子渗出率测定法》GB/T 6824-2008测试涂层在海水中的铜离子渗出率，35天后稳定在22μg/cm2/day左右。经实海挂板45个月，涂层表面状态良好，无海洋生物污损；经实船涂装实验，防污期效达到3年，满足船舶长效防污需求。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种丙烯酸锌树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用混合丙烯酸单体与氧化锌反应合成丙烯酸锌单体；
S2、再步骤S1的丙烯酸锌单体与混合丙烯酸酯类单体共聚，制备得到丙烯酸锌树脂。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸锌树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按质量份计量，将20-25份丙二醇单甲醚和5-10份氧化锌升温至80-90℃，再缓慢滴加包含5-10份甲基丙烯酸、5-10份丙烯酸和1-2份水的混合酸性单体溶液，滴完后保温1-1.5小时，然后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌小分子单体；
S2、按质量份计量，将15-20份丙烯酸乙酯单体、60-70份二甲苯和20-30份丙二醇单甲醚升温至100-110℃，再缓慢滴加包含35-45份步骤S1制备的丙烯酸锌、10-15份甲基丙烯酸甲酯、15-20份丙烯酸丁酯以及5份引发剂的混合单体，滴完后保温3-4小时，然后再滴加1-2份引发剂与4-5份二甲苯，滴完后再保温1-1.5小时，最后降温至40℃以下出料，制备得丙烯酸锌树脂。
3.根据权利要求2所述的一种丙烯酸锌树脂的制备方法，其特征在于，步骤S1滴加混合酸性单体溶液的时间为3-4小时。
4.根据权利要求2所述的一种丙烯酸锌树脂的制备方法，其特征在于，所述引发剂包括过氧化二苯甲酰。
5.根据权利要求2所述的一种丙烯酸锌树脂的制备方法，其特征在于，第一次滴加的时间为4-5小时，第二次滴加时间为0.5-1小时。
6.采用权利要求1-5任一项所述的丙烯酸锌树脂的制备方法制备得到的丙烯酸锌树脂。
7.权利要求6所述的丙烯酸锌树脂在制备海洋防污涂料中的应用。
8.一种无锡自抛光防污涂料，其特征在于，按质量份计，包括以下组分：
权利要求6所述的丙烯酸锌树脂30-40份、松香5-10份、氧化亚铜20-30份、吡啶硫酮铜5-10份、氧化锌5-10份、铁红5-10份、滑石粉5-10份、助剂0.5-1份、二甲苯10份。
9.权利要求8所述的无锡自抛光防污涂料的制备方法，其特征在于，将权利要求6所述的丙烯酸锌树脂、松香、氧化亚铜、吡啶硫酮铜、氧化锌、铁红、滑石粉、助剂和二甲苯按配方混合后高速搅拌2-3个小时，再研磨、过滤后制得无锡自抛光防污涂料。
10.根据权利要求9所述的无锡自抛光防污涂料的制备方法，其特征在于，所述研磨为研磨至50-70μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111295386.XA CN113845615A (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111295386.XA CN113845615A (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113845615A true CN113845615A (zh) | 2021-12-28 |
Family
ID=78983907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111295386.XA Pending CN113845615A (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113845615A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114716684A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-08 | 吴晓金 | 一种兼具降解和水解性能的自抛光防污树脂及其制备方法 |
| CN115850559A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-03-28 | 湘潭大学 | 丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法与应用 |
| CN116396684A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-07 | 上海佳船工程监理发展有限公司 | 一种船舶用防污涂料及其制备方法 |
| CN116731574A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-12 | 常州市天盾涂料有限公司 | 一种无锡自抛光防污涂料及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050096407A1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-05 | Tomko Revathi R. | Self-polishing anti-fouling compositions |
| US20090203824A1 (en) * | 2007-04-02 | 2009-08-13 | Ho Hwan Chun | Antifouling paint composition |
| US20100209381A1 (en) * | 2007-10-31 | 2010-08-19 | Chugoku Marine Paints, Ltd. | Copper compound-containing antifouling coating composition having improved slime resistance and storage stability |
| CN102167775A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-08-31 | 上海大学 | 丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的合成工艺 |
| CN103897092A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-02 | 海洋化工研究院有限公司 | 丙烯酸锌型自抛光防污涂料基体树脂的制备及应用 |
| CN104974631A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-14 | 海洋化工研究院有限公司 | 具有自抛光性能的基体树脂及制备的自抛光防污涂料 |
| CN108165116A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 厦门双瑞船舶涂料有限公司 | 一种丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-03 CN CN202111295386.XA patent/CN113845615A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050096407A1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-05 | Tomko Revathi R. | Self-polishing anti-fouling compositions |
| US20090203824A1 (en) * | 2007-04-02 | 2009-08-13 | Ho Hwan Chun | Antifouling paint composition |
| US20100209381A1 (en) * | 2007-10-31 | 2010-08-19 | Chugoku Marine Paints, Ltd. | Copper compound-containing antifouling coating composition having improved slime resistance and storage stability |
| CN102167775A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-08-31 | 上海大学 | 丙烯酸锌或丙烯酸铜自抛光防污树脂的合成工艺 |
| CN103897092A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-02 | 海洋化工研究院有限公司 | 丙烯酸锌型自抛光防污涂料基体树脂的制备及应用 |
| CN104974631A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-14 | 海洋化工研究院有限公司 | 具有自抛光性能的基体树脂及制备的自抛光防污涂料 |
| CN108165116A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 厦门双瑞船舶涂料有限公司 | 一种丙烯酸锌自抛光防污涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曹京宜等: "环境友好型无铜自抛光防污涂料的制备与性能研究", 《涂料工业》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114716684A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-08 | 吴晓金 | 一种兼具降解和水解性能的自抛光防污树脂及其制备方法 |
| CN115850559A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-03-28 | 湘潭大学 | 丙烯酸锌/类辣椒素共聚物及其制备方法与应用 |
| CN116396684A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-07 | 上海佳船工程监理发展有限公司 | 一种船舶用防污涂料及其制备方法 |
| CN116396684B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-03-01 | 上海佳船工程监理发展有限公司 | 一种船舶用防污涂料及其制备方法 |
| CN116731574A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-12 | 常州市天盾涂料有限公司 | 一种无锡自抛光防污涂料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113845615A (zh) | 一种丙烯酸锌树脂及含有该树脂的无锡自抛光防污涂料的制备方法 | |
| JP5661766B2 (ja) | 防汚塗料組成物、防汚塗膜および基材の防汚方法 | |
| CN103923560B (zh) | 一种水性电镀封闭剂及其制备方法 | |
| CN103122187B (zh) | 离子液改性海洋防污涂料 | |
| CN103289007A (zh) | 一种改进的丙烯酸锌/铜树脂制备方法 | |
| CN105949382B (zh) | 一种生物杀菌型丙烯酸树脂及采用其制备的海洋防污涂料组合物 | |
| CN102732122B (zh) | 一种长效自抛光防污涂料及其制备方法 | |
| WO2014010702A1 (ja) | 防汚塗料用ポリエステル樹脂、その製造方法、防汚塗料組成物、防汚塗膜、防汚基材 | |
| KR102656962B1 (ko) | 방오도료 조성물, 방오도막, 방오도막 부착 기재 및 그의 제조방법, 및 보수방법 | |
| JPWO2012176809A1 (ja) | 二液型加水分解型防汚塗料組成物、防汚塗膜および防汚基材の製造方法 | |
| CN101892001A (zh) | 基于改性丙烯酸树脂的防腐蚀涂料及其制备方法 | |
| NO20210360A1 (en) | Waterborne antifouling coating material composition | |
| US5646198A (en) | Coating composition and antifouling paint | |
| CN102617795A (zh) | 水性自抛光防污涂料基体树脂及用该树脂制备的防污涂料 | |
| CN116396684A (zh) | 一种船舶用防污涂料及其制备方法 | |
| CN110423542A (zh) | 一种防腐涂料及其制备方法与应用 | |
| CN104744627A (zh) | 一种丙烯酸铜锌复合自抛光防污树脂制备和应用 | |
| CN104530985A (zh) | 一种松香金属盐树脂及其制备方法与它的用途 | |
| CN111635693B (zh) | 一种本征型防污树脂及其制备方法和应用 | |
| JP2006232808A (ja) | 特定の粒度分布を有するピリチオン金属塩、及び、塗料組成物 | |
| CN104530986B (zh) | 具有丙烯酸金属盐树脂化学结构特征和性能的松香有机酸金属盐树脂及其制备方法与用途 | |
| CN107936713A (zh) | 一种环保设备用防锈耐腐蚀涂料 | |
| JPS6284168A (ja) | ポリシング型防汚塗料組成物 | |
| CN115058169A (zh) | 基于MXene防腐防污复合涂层及其制备方法和应用 | |
| KR20140009557A (ko) | 금속 함유 공중합체, 그의 제조 방법, 방오 도료용 조성물, 방오 도료 및 그의 도막을 갖는 물품 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211228 |