[发明专利]一种低表面能海洋防污涂料的制备方法

权利要求书

1.一种低表面能海洋防污涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：聚乙烯醇改性，支化溶液配制，改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯类氟碳树脂合成，自修复微胶囊结构和涂料微纳米防污体系构建；

所述聚乙烯醇改性过程包括以下步骤：

(1)称取8～10gPVA-210，加入到80～100mL二甲基亚砜中，65～85℃油浴加热并搅拌溶解；

(2)待冷却到室温后，再向其中加入2～3g的3，4-二羟基苯甲醛、1～2g的对甲苯磺酸，在氩气环境中65～85℃继续加热，并搅拌10～12h；

(3)冷却到室温后，用丙酮沉淀两次，用二氯甲烷在氩气环境下，用索氏提取器进行提取，24小时后纯化得纤维状白色固体，干燥即得聚乙烯醇-g-3，4-二羟基苄基缩醛；

所述支化溶液配制包括方法a或b或c：

方法a、称取6～8g均苯四甲酸酐溶解于30～40mL乙醇中，65～85℃水浴加热，向其中加入14～19g正十八硫醇搅拌，反应备用；

方法b、称取4～6g对苯二甲酸溶解于30～40mL乙醇中，65～85℃水浴加热，向其中加入7～10g正十八硫醇搅拌，反应备用；

方法c、量取10-15mL质量浓度为50％的植酸溶液与30～40mL乙醇混合，65～85℃水浴加热，向其中加入40～60g正十八硫醇搅拌，反应备用；

所述改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯类氟碳树脂合成步骤如下：

(1)取6～10gFEVE氟碳树脂于1～2mL乙酸丁酯或二甲苯溶剂中，振荡混合均匀，加入烧杯中，65～85℃保温预热10～20min；

(2)取1～2g甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯，0.1～0.3gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、1～2g甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.02g偶氮二异丁腈分别溶于1～2mL乙酸丁酯或二甲苯溶剂中，振荡摇匀后，封闭备用；

(3)将上述(2)中分别溶解后的物质进行混合，置于恒压滴液漏斗中，控制流速3小时内滴加完毕；

(4)待反应结束后，65～85℃保温1小时，待冷却至室温，自然挥发即得聚丙烯酸酯类氟碳树脂混合液；

(5)向烧杯中加入2～6g所制聚丙烯酸酯类氟碳树脂混合液、0.1～0.3g六甲基二硅氮烷改性纳米二氧化硅、0.3～0.5g消泡剂Defom6800、0.3～0.5g流平剂Levelol495以及0.1～0.2g润湿分散剂Disponer983，玻璃棒搅拌分散均匀，超声分散45～60min，即可完成改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯类氟碳树脂合成；

所述六甲基二硅氮烷改性纳米二氧化硅过程：

(1)称取4～5g纳米二氧化硅，将0.1～0.2g六甲基二硅氮烷溶解于80～100mL无水乙醇中，磁力搅拌10min后备用；

(2)将溶解后的六甲基二硅氮烷溶液倒入烧杯中，使用机械搅拌的方式将纳米SiO₂逐步分散到六甲基二硅氮烷溶液之中，缓慢升温至80℃，回流反应2h后，停止加热；

(3)进行抽滤，放入60℃烘箱之中，干燥12h，取出研磨即可；

所述自修复微胶囊结构制备过程：

将等摩尔比的异佛尔酮二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯与α、ω-二氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷溶解在四氢呋喃中，反应1～2h，制得自修复微胶囊结构；

所述涂料微纳米防污体系构建过程包括：

(1)取8～10g聚乙烯醇改性过程所制得的聚乙烯醇-g-3，4-二羟基苄基缩醛聚合物溶解到80～100mL二甲基亚砜中，75～95℃搅拌使其完全溶解；

(2)将上述(1)溶液和各支化溶液混合后分别倒入到配有干净基体的聚四氟乙烯培养皿中，浸泡40h，依次用乙醇、二氯甲烷、丙酮彻底清洗、吹干；

(3)将上述(2)所得基体依次分别浸泡于6～10g上述改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯类氟碳树脂混合溶液以及0.3～0.5g自制的自修复微胶囊结构中24h，添加8～10mL二甲苯继续搅拌，自然冷却至室温，出料，加入0.3～0.5g固化剂N3390，挥发后，从而完成涂料微纳米防污体系构建，即可获得低表面能型自修复海洋防污涂料。

2.如权利要求1所述的一种低表面能海洋防污涂料的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇改性过程的步骤(1)中，选用的PVA-210的平均分子量为13000～85000，水解度为87.0～99.0％。