專(zhuān)利名稱(chēng)：一種海洋防污添加劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明屬于海洋生物污損防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海洋防污添加劑的制備方法，特別是一種三甲基硅醚封端氟醚聚合物的制備方法。
背景技術(shù)：
:海洋生物在船舶表面的附著會(huì)帶來(lái)極大的危害，采取措施防止海生物污損，對(duì)節(jié)能降耗，減輕腐蝕均具有重要意義，在船殼表面涂裝防污材料是解決生物污損問(wèn)題最有效和最常用的方法。隨著含有機(jī)錫、氧化亞銅防污材料的逐漸被禁用和限制使用，發(fā)展對(duì)環(huán)境友好的新型防污材料勢(shì)在必 行，污損釋放型防污材料是利用材料自身的物理、化學(xué)和結(jié)構(gòu)等特性，通過(guò)減弱污損海生物在涂層表面的界面吸附作用進(jìn)行防污的一類(lèi)涂層，如中國(guó)專(zhuān)利CN1170020A (申請(qǐng)?zhí)枮?6110261.6，一種低表面能海洋防污涂料)和中國(guó)專(zhuān)利CN101818024A (申請(qǐng)?zhí)枮?01010142998.0，一種乳液型有機(jī)硅防污涂料及其制備方法與應(yīng)用)公開(kāi)的污損釋放型有機(jī)硅防污材料，由于不存在防污劑的釋放問(wèn)題，已成為環(huán)保防污材料最主要的發(fā)展方向，但是污損海生物這類(lèi)材料表面的附著力仍然較高，目前只能應(yīng)用于高速快艇等船體表面的防污，應(yīng)用范圍受到了很大限制，需要進(jìn)一步改善其防污和污損脫除能力；添加聚四氟乙烯是改善其防污性能的重要途徑，如中國(guó)專(zhuān)利CN1097446A (申請(qǐng)?zhí)枮?3108559.4，單組分防污涂料)公開(kāi)了一種包含聚四氟乙烯的改性有機(jī)硅防污涂料；中國(guó)專(zhuān)利CN101117529 (申請(qǐng)?zhí)枮?00610015092.6，防止海洋固著生物污損的低表面能防污涂料)公開(kāi)了一種包含聚四氟乙烯和液態(tài)辣素的低表面能防污涂料；中國(guó)專(zhuān)利CN102807796A(申請(qǐng)?zhí)枮?01210209980.7，一種新型海洋環(huán)保防污涂料)公開(kāi)了一種有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)月旨、水性丙烯酸改性環(huán)氧樹(shù)脂、羥基封端的聚二甲基硅氧烷和聚四氟乙烯組成的防污涂料；其它含氟化合物也可用于污損釋放型防污涂料的制備，如中國(guó)專(zhuān)利CN1902249A (申請(qǐng)?zhí)枮?00480039862.X，含有衍生于全氟聚醚異氰酸酯的硅烷和烷氧基硅烷的涂料組合物)公開(kāi)了一種可水解的衍生于全氟聚醚異氰酸酯的硅烷用來(lái)制備防污組合物。但是，制備并將三甲基硅醚封端氟醚聚合物用于海洋防污尚未見(jiàn)有報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種作為海洋防污添加劑的三甲基硅醚封端氟醚聚合物制備方法，提高有機(jī)硅防污材料的污損脫除能力，所制備的防污添加劑顯著降低污損海生物在有機(jī)硅材料表面的附著力，提高有機(jī)硅材料的防污性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明方法的具體工藝步驟是:先將三甲基硅化試劑和端羥基氟醚按照0.8 5:1的摩爾比例加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中按三甲基硅化試劑重量的I 10倍添加溶劑，按三甲基硅化試劑重量的0.05 I倍添加溴化鉀后升溫至80 180°C，在攪拌和冷凝回流條件下反應(yīng)0.5 12小時(shí)，冷卻后按三甲基硅化試劑重量的10 40倍加入水靜置分層，取下層產(chǎn)物干燥后所得的產(chǎn)物即為海洋防污添加劑的三甲基硅醚封端氟醚聚合物，其分子結(jié)構(gòu)為(CH3) 3S1-O-R2-R1-R2-O-Si (CH3) 3，其中R1為全氟聚醚鏈段，R2為烷基鏈或聚醚鏈段，能夠添加到包含有機(jī)硅材料的防污涂料中實(shí)現(xiàn)防污性能。本發(fā)明涉及的三甲基硅化試劑為六甲基二硅胺烷、三甲基一氯硅烷或六甲基二硅胺烷與三甲基一氯硅烷的混合物；端羥基氟醚為具有HO-R2-R1-R2-OH分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，其中R1為全氟聚醚鏈段，R2為烷基鏈或聚醚鏈段；溶劑包括乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯、N，N二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、碳酸二甲酯或其混合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其工藝步驟簡(jiǎn)單，制備過(guò)程科學(xué)合理，產(chǎn)品產(chǎn)率高，所制備的防污添加劑在有機(jī)硅材料中少量添加(< 5%)即可降低污損海生物在其表面的附著力，提聞防污性能。
具體實(shí)施方式
:下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1:·
本實(shí)施例將1.6克(0.0lmol)六甲基二硅胺烷和12.5克(0.0125mol)端羥基氟醚Fluorolink D (摩爾比為0.8:1)加入反應(yīng)釜中，添加10克乙酸乙酯和I克溴化鉀，升溫至110°C，在攪拌和冷凝回流條件下反應(yīng)I小時(shí)，冷卻后加入50毫升水靜置分層，取下層產(chǎn)物干燥即可得海洋防污添加劑，收率為81%。實(shí)施例2:本實(shí)施例將3.26克(0.03mol)三甲基一氯硅烷和3.3克(0.006mol)端羥基氟醚Fluorolink T加入反應(yīng)釜中，添加4克二甲苯與N，N 二甲基甲酰胺的混合溶劑(體積比1:1)和0.5克溴化鉀，升溫至80°C，在攪拌和冷凝回流條件下反應(yīng)12小時(shí)，冷卻后加入20毫升水靜置分層，取下層產(chǎn)物干燥即可得海洋防污添加劑，收率為78%。實(shí)施例3:本實(shí)施例將1.1克(0.0lmol)三甲基一氯硅烷，1.6克(0.0lmol)六甲基二硅胺烷，
5克(0.0lmol)端羥基氟醚Fluorolink DlO加入反應(yīng)釜中，添加8克甲苯溶劑和I克溴化鉀，升溫至180°C，在攪拌和冷凝回流條件下反應(yīng)0.5小時(shí)，冷卻后加入30毫升水靜置分層，取下層產(chǎn)物干燥即可得海洋防污添加劑，收率為90%。實(shí)施例4:本實(shí)施例在20克市售DY0H-201有機(jī)硅樹(shù)脂(山東大易)中加入0.4克實(shí)施例1所制海洋防污添加劑，混合均勻后涂裝于載玻片上，常溫固化72小時(shí)，制得實(shí)驗(yàn)樣片；將實(shí)驗(yàn)樣片與DY0H-201對(duì)照樣片放入lX105cells/ml的硅藻培養(yǎng)液中培養(yǎng)三小時(shí)后，移至流道式附著力測(cè)試裝置并在27Pa的剪切力下沖刷5分鐘，使用顯微鏡觀(guān)察沖刷前后硅藻在涂層表面的附著情況；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在沖刷前，硅藻在兩種試樣表面的附著數(shù)量基本相同，在沖刷后，加入防污添加劑的試樣表面殘留硅藻的數(shù)量遠(yuǎn)低于對(duì)照樣，這表明加入防污添加劑可有效提聞?dòng)袡C(jī)娃樹(shù)脂的防污性能。
權(quán)利要求
1.一種海洋防污添加劑的制備方法，其特征在于具體工藝步驟是:先將三甲基硅化試劑和端羥基氟醚按照0.8 5:1的摩爾比例加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中按三甲基硅化試劑重量的1 10倍添加溶劑，按三甲基硅化試劑重量的0.05 1倍添加溴化鉀后升溫至80 180°C，在攪拌和冷凝回流條件下反應(yīng)0.5 12小時(shí)，冷卻后按三甲基硅化試劑重量的10 40倍加入水靜置分層，取下層產(chǎn)物干燥后所得的產(chǎn)物即為海洋防污添加劑的三甲基硅醚封端氟醚聚合物，其分子結(jié)構(gòu)為(CH3) 3S1-O-R2-R1-R2-O-Si (CH3) 3，其中R1為全氟聚醚鏈段，R2為烷基鏈或聚 醚鏈段，能夠添加到包含有機(jī)硅材料的防污涂料中實(shí)現(xiàn)防污性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涉及的海洋防污添加劑的制備方法，其特征在于三甲基硅化試劑為六甲基二硅胺烷、三甲基一氯硅烷或六甲基二硅胺烷與三甲基一氯硅烷的混合物；端羥基氟醚為具有HO-R2-R1-R2-OH分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，其中R1為全氟聚醚鏈段，R2為烷基鏈或聚醚鏈段；溶劑包括乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯、N，N 二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、碳酸二甲酯或其混合物。
全文摘要
本發(fā)明屬于海洋生物污損防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種海洋防污添加劑的制備方法,先將三甲基硅化試劑和端羥基氟醚按照0.8～51的摩爾比例加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中按三甲基硅化試劑重量的1～10倍添加溶劑，按三甲基硅化試劑重量的0.05～1倍添加溴化鉀后升溫至80～180℃，在攪拌和冷凝回流條件下反應(yīng)0.5～12小時(shí)，冷卻后按三甲基硅化試劑重量的10～40倍加入水靜置分層，取下層產(chǎn)物干燥后所得的產(chǎn)物即為海洋防污添加劑的三甲基硅醚封端氟醚聚合物；其工藝步驟簡(jiǎn)單，制備過(guò)程科學(xué)合理，產(chǎn)品產(chǎn)率高，提高防污性能。
文檔編號(hào)C08G65/00GK103145970SQ20131011418
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者張金偉, 藺存國(guó), 沈大為 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所