[发明专利]基于腰果酚的二聚体及其用途

说明书

本申请为国际申请PCT/US2008/062454于2009年12月18日进入中国国家阶段、申请号为200880020912.8、发明名称为“基于腰果酚的二聚体及其用途”的分案申请。 

本申请依照35U.S.C.§19要求于2007年5月3日提交的美国临时申请No.60/927,420的权益，其全部内容被并入本文作为参考。 

技术领域

本发明一方面涉及通过氢化硅烷化形成的腰果酚二聚体。在另一个方面，本发明涉及用于制备腰果酚二聚体以及这些二聚体的衍生物的方法。在又一个方面，本发明涉及腰果酚二聚体在制备用于海洋环境的自抛光型防污涂料中的应用。 

背景技术

如美国专利No.6,229,054中所述，腰果酚是通过处理腰果壳液(CNSL)获得的间位取代的酚。CNSL主要由腰果酸构成，腰果酸当受热时脱羧，得到腰果酚。如图1所示，腰果酚是具有间位取代的15碳不饱和脂族侧链的酚。脂族侧链可具有一个、两个或三个碳双键。腰果酚已被用作基础材料，用于形成例如在涂料、粘合剂、密封剂、橡胶、塑料、弹性体和油墨中用作改性剂的羟烷基化腰果酚。 

船底和其它船舶结构被诸如藤壶、管蠕虫和藻类的生物沾污是从古至今一直存在的问题。使用防污涂料或漆料涂覆暴露的表面已经成为防止这些生物附着于船底和其它船舶结构的常规操作。 

19世纪中期开始，在船底和其它船舶结构用的漆料中引入毒剂。 铜化合物诸如硫酸铜和氧化亚铜属于防污涂料中首先使用的毒剂。这些年来，已经使用了各种各样的毒剂，包括锡、砷、汞、以及锌、铅和汞的氧化物。近来，在防污船舶漆料中已经采用有机锡诸如三丁基锡。 

使用有毒漆料来防止沾污要求在紧邻被保护表面的水中保持致死浓度的毒剂。这种方法存在至少两个缺点：(1)毒剂从漆料中的浸出作用将最终耗尽毒剂的供给并且该漆料不再有效，和(2)毒剂对环境不利并且可成为忙碌的海港和水路中的主要污染源。 

这些问题的一个解决方案是开发了所谓的污垢物（foulant）脱落涂料。这些涂料通常是基于有机硅的材料，污垢物生物不附着该材料。这些涂料的一个缺点是其同样难以将所述材料附着于被保护的表面上。尽管这有时可通过更深彻的制备过程得以部分解决，但是这样可增加在涂覆表面时所花的时间和费用。 

另一个旨在至少部分地解决涂料与表面附着问题的方法在美国专利No.5,593,732中描述。该专利描述了由两层组成的防污涂层系统。固体粘接层与基底粘接，固体脱落层与粘接层粘接。该系统需要多个组分和施加两层，增加了与施加涂层有关的时间和费用。 

因此，仍然需要改善的防污涂料，其可被经济地应用于船舶结构诸如船底，并且防止海洋生物粘接到船舶结构的表面。 

发明内容

本发明涉及通过腰果酚的氢化硅烷化形成的的腰果酚二聚体和制备腰果酚二聚体的方法。在一个实施方案中，通过将腰果酚与四甲基二硅氧烷合并以生成腰果酚硅烷二聚体来制备腰果酚二聚体。在另一个实施方案中，通过将腰果酚与长链有机硅烷合并来制备长链有机硅腰果酚二聚体。在又一个实施方案中，腰果酚硅烷二聚体进一步与硅 烷反应，在腰果酚硅烷二聚体上添加另外的硅烷基团。 

腰果酚二聚体可被具有任何所需数目硅烷单元的聚硅烷交联。还可将其它官能团结合到腰果酚二聚体上，制备具有所选性质的二聚体。 

本发明还涉及腰果酚硅烷二聚体在制备改善的防污涂料中的应用，并涉及合成改善的防污涂料的方法。防污涂料是环氧涂料。通过进一步加工腰果酚二聚体，制备防污涂料的环氧剂和固化剂。所得到的环氧涂料是二组分体系，包含环氧官能树脂和胺官能固化剂，二者都含有机硅基团。 

本发明的防污涂料表现出低表面能和低摩擦系数。该涂料可通过刷涂或喷涂施加并与金属具有优异的粘附。可向该涂料中加入标准的油漆颜料和增量剂。环氧涂料具有合格的贮放期。当涂料施加到暴露的表面诸如船身时，涂料无需使用任何毒性组分即可抵抗船舶污垢。 

本发明的腰果酚二聚体还可被用来制备摩擦粒子或被用在其中酚被用于亲电子加成反应的酚醛树脂中。由本发明的腰果酚二聚体形成的摩擦粒子通过热重分析表现出较低的热失重，具有改善的耐热性并表现出改善的热冲击性质。 

基于以下对优选实施方案的详细说明，所述涂料的其它优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。 

附图说明

图1是腰果酚的结构图。 

图2A和2B是显示从腰果酚合成腰果酚硅烷二聚体的方法的图。