[发明专利]一种侧链悬挂丹皮酚结构的硅烷偶联剂改性丙烯酸树脂的合成方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种丙烯酸树脂的合成工艺方法，特别是一种侧链悬挂丹皮酚结构的硅烷偶联剂改性丙烯酸树脂的合成方法，是针对海洋环境下，防除船舶及海洋结构物表面的附着海生物而设计的一种新的含有天然防污剂的硅烷改性生物防污材料，属于海洋污损防护技术及其材料领域。

背景技术：

海水中存在着大量的海洋生物，这些海生物会对长期处于海水环境中的船舶和结构物表面产生附着。这种附着作用会增大船舶的行进阻力，严重影响船舶的航行速度，增加燃油消耗，同时还会破坏船舶和结构物表面的防腐涂层，从而造成船体和结构物表面的腐蚀破损，严重影响其安全性。因此寻找合适的途径防止海洋生物对船舶和海洋结构物的污损附着具有非常重要的意义。

目前用来防止海生物污损的主要途径就是在船舶壳体和海洋结构物的表面涂刷防污涂料。这类涂料现在主要是以含有机锡和氧化亚铜为主，是通过有机锡和氧化亚铜对生物体的强烈毒杀作用而进行防污的。例如，欧洲专利EP-A-51930公开了一种由甲基丙烯酸三丁基锡酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物和氧化亚铜(Cu₂O)为主要成份的自抛光防污涂料，涂布在船底等表面，能有效地防止海洋污损生物的危害。这种防污涂料中的共聚物在海水中会水解，释放出三丁基锡(TBT)，发挥防污作用。自此之后TBT自抛光防污涂料统治了防污涂料市场长达20年之久。但是这类涂料在毒杀附着海生物的同时，也会对其它的鱼类、贝类造成毒害，并且会在生物体内和海洋环境中造成积累，严重危害海洋食物链和海洋生态环境，破坏生态平衡。国际海事组织(IMO)2003年开始禁止使用含有机锡的海洋防污涂料，并且提出2008年要全面禁止在防污涂料中使用有机锡。而氧化亚铜也将随着人类环境保护意识和相关法规的加强，最终会被淘汰。因此寻找新的无毒或低毒防污剂是非常必要的。

近年来，国内外也开发了一些无毒的防污材料，主要包括低表面能防污材料、生物防污材料等。低表面能防污材料是指通过利用其制成的防污材料的低表面能特征，使生物不易附着，但是这类材料在实际应用中仍然会有生物附着现象发生，还需要借助外力进行清除。生物防污材料是指将生物防污制剂加入涂料中，通过干扰海生物的附着环境或生长过程，改变细胞自身的表面特性等方式起到防污作用。利用生物提取物作为防污制剂，由于其本身与自然环境存在一定的适应性，因此对环境基本不会造成破坏性影响。

中国专利公开号为CN1031387，公开日1989年3月1日，名称为含有生物材料的防污涂料的专利公开了一种将活性细菌细胞(硫细菌类排硫杆菌和氧化硫杆菌)固定化作为防污剂制成的生物防污涂料，在海上做挂片试验具有较强的防污能力。但是也有研究发现，通过海洋细菌控制早期附着物来防止表面污损在实现起来具有一定的困难，这主要是因为船舶必须经受不同海域、不同季节、海港内特殊环境、干湿交替、船舶航行时海水的冲刷等环境的考验，使得生物附着早期阶段的这种过程变得非常复杂而且不连续。

中国专利公开号CN1392208，公开日2003年1月22日，名称为仿生无毒舰船防污涂料及其制法的专利公开了一种利用从海洋中海藻提取的生物碱和从海绵生物中提取的肽类化合物与含氟树脂制成的仿生防污涂料。该涂料的实验和试用表明，其对于防止海洋生物，特别是贝类生物的附着、寄生是十分有效的。但是，由于含氟树脂基本是目前所能够找到的表面能最低的材料，因此在制备时需要极清洁的条件，对工艺过程要求极为严格，实用起来有一定的困难。

归结起来，现有技术目前所用防污剂如有机锡、氧化亚铜等存在对生态环境破坏较为严重，单纯的生物防污剂在使用过程中受使用环境条件的影响较大，单纯的低表面能防污材料又需要借助外力才能够实现对一些附着生物的最终清除等问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求提出一种侧链悬挂丹皮酚结构的硅烷偶联剂改性丙烯酸树脂及其制备方法；丹皮酚是陆生中药材牡丹皮的天然提取物，具有显著的生物防污活性；此方法制备的改性树脂对环境友好，无毒，可以较好地抑制藤壶、贻贝等海生物在海洋船舶或结构物表面的附着；该树脂用于防污涂料的成膜物及有机硅防污树脂的改性成分，以实现无毒防污的需求。