[发明专利]一种柳酰胺类防污剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种海洋环境中船舶及海洋平台等固体设施表面防除污损生物附着的新型防污剂，特别是涉及一种分子结构式中含有柳酰胺基的防污剂及其制备方法，属于海洋生物防污技术领域。

背景技术：

海洋生物污损是海洋结构物表面附着海洋生物且造成不利影响的现象。其危害巨大，如造成船舶航行阻力增大，通海管道阻塞，热电冷却设备导热性降低，养殖业渔获量下降等。而解决海洋生物污损的最常用方法是涂刷含有防污剂的涂料。英国专利GB1457590发明了一种含三苯基锡防污剂的防污涂料，其防污效果可以达到5年以上，但这种有毒防污剂对海洋生态环境造成严重影响，已被禁止使用，从而促使了海洋防污剂的发明和创造。世界知识产权组织专利WO 2009/115051公开了一种苯并吡喃酮防污剂，对污损生物的有效抑制浓度为3.0μg/ml。日本专利JP2009132733公开了一种八氢化萘防污剂，在3.0μg/ml的浓度下，对污损生物的附着抑制率达到100%。美国专利US 7557148公开了一种环状羧酸防污剂，此类物质可以直接添加到涂料中，具有优异的防污效果。美国专利US 7335248公开了一种含硫有机酸类防污剂，可以作为配体物与金属离子结合，对污损生物的有效抑制浓度为5.7μg/ml，制备涂层后防污效果达到6个月以上。上述这些防污剂虽然具有防污效果，但防污性能尚未能达到有机锡防污剂的效力，因此，持续不断寻找防污性能更强，且对环境无害的海洋防污剂，仍将是今后一段时间内海洋防污领域发明创造的重点。

发明内容：

本发明的目的是针对目前海洋防污剂如有机锡等被禁止使用，急需高效环保防污剂的现状，设计提供一种柳酰胺类防污剂及其制备方法，它能很好地抑制硅藻等初期污损生物的附着，阻断污损生物群落的形成，从而达到防污目的。

为了实现上述发明目的，本发明的柳酰胺类防污剂，其特征在于分子结构由柳酰胺和烷基链R组成，其中柳酰胺包含1个酰胺基团、1个苯环和1个羟基，苯环上酚羟基和酰胺基为邻位关系；R基团在氨基N位置，以C-N键与柳酰胺连接，其分子结构式为：

本发明所述柳酰胺类防污剂R基团的结构特征为：碳个数为1-18的饱和直碳链。

本发明所述柳酰胺类防污剂R基团优选碳个数为2-10的饱和直碳链。

本发明所述柳酰胺类防污剂酰胺基团的胺基是仲胺。

本发明的柳酰胺类防污剂的制备方法按照如下步骤操作：在反应瓶中依次加入柳酸、甲醇、浓硫酸，其摩尔比为1：（10-20）：2，在75-95℃、搅拌条件下回流反应2-24小时；然后冷却至室温，用1倍体积的蒸馏水洗涤，静止分液，取下层用饱和NaHCO₃溶液多次洗涤至酸度为中性；再用0.5倍体积的蒸馏水再次洗涤，静止分液取下层用少量无水硫酸钠干燥，过滤，得到具有冬青味的液体；然后将该液体与烷基胺混合，其摩尔比为1：（1-2），20-150℃反应，搅拌条件下回流反应2-24小时，旋蒸除去反应生成的甲醇和残余的反应物，剩余物质溶于二氯甲烷或乙醚中，依次用5%盐酸、饱和NaHCO₃和去离子水洗涤至中性，分出的有机相用少量无水硫酸钠干燥、过滤，蒸馏除去二氯甲烷或乙醚，真空干燥，所得物质即为柳酰胺类防污剂。

本发明方法所述烷基胺是含有1-18个碳原子的饱和直链伯胺，具体包括：甲胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷基胺、正十二烷基胺、正十三烷基胺、正十四烷基胺、正十五烷基胺、正十六烷基胺、正十七烷基胺、正十八烷基胺。

本发明的柳酰胺类防污剂使用时可以是单个使用或多个复合使用或与其它防污剂复配使用，添加到防污涂料体系中，推荐使用丙烯酸系树脂的防污涂料体系，柳酰胺类防污剂占重量比的2%至80%，推荐用量为5%至40%。

本发明是一种柳酰胺类防污剂，对初期污损生物的抑制试验结果表明，对小舟形硅藻的有效抑制浓度达到0.5μg/ml，随着浓度的增加，抑制率逐渐增大，1μg/ml浓度经12小时即可抑制70%的硅藻附着生长；显微荧光观察表明，在柳酰胺类防污剂作用下，硅藻中的叶绿体等细胞质出现萎缩，显示出细胞凋亡现象，而非直接致死。经与现有技术产品相比具有高效无毒环保的特点，且制备方法简单，原料易得，产品得率高，可规模化生产，有潜在的应用前景，可以广泛应用于海洋船舶、水下平台、渔网渔具等设施，用以防除固体表面的海洋生物污损。

附图说明：

图1为柳酰辛胺防污剂的红外光谱图。