有机硅改性丙烯酸树脂的合成研究郭虹1郭红永1于清章2王成34
1沈阳化工学院沈阳1101422大连裕祥科技集团有限公司辽宁大连1160333中国科学院上海应用物理研究所放射性药物研究中心上海20180041中国科学院研究生院北京100049
摘要利用有机硅单体对丙烯酸类树脂进行了化学改性利用所改性的丙烯酸预聚物与锌盐反应合成出丙烯酸锌树脂。探索了体系中不同质量分数的有机硅单体对树脂的单体转化率、黏度、固含量及用其制备的防污涂料性能的影响。并通过红外吸收光谱对所合成产物的进行了表征与分析。
关键词有机硅改性自抛光防污涂料丙烯酸树脂
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引
言
为了能更进一步开发海洋资源我国相继建造了许多大型船舶、钻井平台和港湾设施等大型钢铁结构。这些钢铁材料处于比陆地严酷5～6倍1的腐蚀和污损的海洋环境中其中海洋生物的附着是船舶以及设备腐蚀的主要原因之一通过涂装防污漆降低海洋生物的附着可以有效地防止腐蚀的发生。船底防污漆按防污剂的毒性分为两类一是有毒或者低毒的防污涂料二为无毒类防污涂料。随着人们环保意识的不断增强低表面能防污涂料在无毒防污涂料中的应用研究越来越受到人们的关注。船用低表面能防污涂料主要分为有机硅系列和氟化物系列。前者显示出较好的防污效果后者是目前表面能最低的材料。Robert等2的研究表明虽然同为低表面能涂料但含氟和含硅防污涂料的防污机理有所不同。为了兼顾防污性能和涂层机械性能通常采用有机硅或氟化物改性有机树脂其中报道较多的是丙烯酸树脂。有机硅树脂中最主要的是聚硅氧烷类树脂由于SiO键的键能高、键角大、SiOSi主链柔软3侧链基团对主链起屏蔽作用且不同的侧基基团可赋予有机硅大分子不同的性能如引入长链烷基可提高憎水性引入乙烯基可实现过氧化物引发交联聚合进而引入反应活性点用于改性45这些链结构的特殊性赋予有机硅聚合物许多优异的性能如极低的玻璃化转变温度及低表面能等。而涂料防污能力主要归功于低表面能、低玻璃化转变温度以及在水中的稳定性。一般认为低表面能防污涂料的表面能只有在低于25mNm时即涂料与液体的接触角大于98°时具有很好的防污效果68。Kawakami等9用有机硅和甲基丙烯酸甲酯共聚合成了具有一定耐水性、耐污性等特性的有机硅涂料。邱俊英等11用氟醇和乙烯基硅氧烷为原料合成氟硅单体然后与丙烯酸酯共聚制备r