【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于防污材料，具體涉及一種具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂、其防污涂層及其制備方法和應用。
技術介紹
1、在海洋環境中不可避免的存在一些生物膜、細菌、藻類以及大型殼類污損生物，進一步的形成大面積的污損生物群落，造成船體粗糙、重心不穩的現象，還會對航運效率、水產養殖業、設備腐蝕和維護造成了一些不利影響，并擾亂了生態系統。而對于需要經歷溫帶地區和低溫地區的船舶所面臨的問題有兩大類：分別是海洋污損粘附和船體結冰。對于這類船舶的防護不僅要關注船體表面防污問題還要著重船體表面的防冰。結冰是很常見的自然現象，船體結冰的大部分原因是海浪結冰，會對然海運業帶來安全隱患。如可能會降低船舶的操縱性、穩定性等安全性能，威脅船員安全。在防污和防冰方面的防護目前常用的方法是在溫帶地區涂覆防污涂料，在要駛往低溫地區時更換為防冰涂料，這種交替涂覆的方法雖已成熟但需要花費大量的人力物力等資源。
2、中國專利文獻cn118064052a公開了一種低表面能防腐防污涂料及其制備方法，該防污涂料包括低表面能液基體、基礎漆、添加劑，其中低表面能液基體、基礎漆、添加劑的各組成成分按質量比記為5:3:2，其中低表面能液基體包括聚二甲基硅氧烷、氟碳樹脂、引發助劑、ph值緩沖劑、有機溶液。該專利技術中通過使用聚二甲基硅氧烷作為低表面能液基體的主體提高其改善涂料整體的流動性，提高推料的抗黏附效果，且通過高分子聚合物作為輔助提高漆面的防腐能力。
3、中國專利文獻cn118256119a公開了一種雙組份防冰涂料及其制備方法、應用，該雙組份防冰涂料
4、本專利技術從不同專利技術構思出發，目的在于設計一種能夠兼具防冰性能和優異防污/防冰穩定性的海洋防污涂層。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提出一種具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂、其防污涂層及其制備方法和應用，其中，本專利技術提供的異氰酸酯基改性氟碳樹脂由二異氰酸酯和無水氟碳樹脂為主要反應原料，加入適量防污的改性丙烯酸單體(例如丙烯酸異冰片酯)制成的聚合物，具有表面能較低、抑制海洋污損生物粘附能力強(細菌、海藻等)、摩擦系數小、機械柔韌性好、積冰粘附力低、循環穩定性高的特點，特別適用于船體表面防護。
2、所采用的技術方案為：
3、本專利技術的一種具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂，其是在惰性氣體保護下，將硫醇與丙烯酸單體、光引發劑混合，在常溫下進行巰基-乙烯基點擊反應，得到改性丙烯酸單體，然后將二異氰酸酯滴加到無水氟碳樹脂中后，接著滴加改性丙烯酸單體，并加入溶溶劑和催化劑反應得到的異氰酸酯基改性氟碳樹脂聚合物。
4、本專利技術的一種所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其包括如下步驟：
5、s1.改性丙烯酸單體的制備：
6、改性丙烯酸單體的制備：在惰性氣體保護下，依次將硫醇與丙烯酸單體、光引發劑混合，攪拌均勻，在常溫下進行巰基-乙烯基點擊反應，1-3h后得到改性丙烯酸單體；
7、s2.氟碳樹脂除水：將氟碳樹脂在80-100℃下，真空攪拌脫水1-2.5h，得到無水氟碳樹脂；
8、s3.將二異氰酸酯滴加到步驟2的無水氟碳樹脂中，然后接著滴加步驟1中的改性丙烯酸單體，滴加完畢后加入溶溶劑和催化劑，反應溫度為80-85℃，反應3-5h，得到異氰酸酯基改性氟碳樹脂聚合物。
9、進一步地，步驟s1中，所述丙烯酸單體為丙烯酸異冰片酯、丙烯酸鋅、丙烯酸芐脂、丙烯酸苯酯、1-丙烯酸金剛烷酯和2-丙烯酸溴代乙酯中的一種或多種；
10、和/或，所述硫醇為β-巰基乙醇、6-巰基己醇、11-巰基十一烷醇、3-巰基-1-丙醇和3-巰基己醇中的一種或多種；
11、和/或，所述光引發劑為2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯基丙酮和2-羥基-4′-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的一種或多種。
12、和/或，步驟s2中，所述氟碳樹脂為feve型氟碳樹脂。
13、feve型氟碳樹脂，一般是由氟烯烴和烷基乙烯基醚，或者是由氟烯烴和烷基乙烯基酯共聚而成的交替共聚物，相對分子量為1000～2000。一般為含單羥基的氟碳樹脂。feve型氟碳樹脂已是市售產品。
14、進一步地，步驟s3中，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(tdi)、異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)、二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)、二環己基甲烷二異氰酸酯(hmdi)、六亞甲基二異氰酸酯(hdi)、賴氨酸二異氰酸酯(ld?i)中的一種或多種。
15、和/或，所述溶劑為四氫呋喃、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙酸正丁酯中的一種或多種；
16、和/或，所述催化劑為三乙胺和二月桂酸二丁基錫中的一種或多種。
17、進一步地，步驟s1中，硫醇與丙烯酸單體按照摩爾比1:1混合，光引發劑含量為硫醇與丙烯酸單體的質量總和的1％-3％。
18、進一步地，步驟s3中，二異氰酸酯、氟碳樹脂和改性丙烯酸單體按照摩爾比2:1:0.5-3進行反應，溶劑占總質量的10％-50％。
19、進一步地，步驟s1中，所述惰性氣體為氮氣、氬氣和氦氣中的一種或多種。進一步優選為氮氣。
20、在常溫下進行巰基-乙烯基點擊反應，是在常溫下使用紫外led光源照射進行反應，所述的紫外led光源的波長范圍在250-420nm。
21、本專利技術的一種異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層，其是將所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂涂覆到基材上，固化，制得異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層。
22、本專利技術的一種異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層的制備方法，其包括所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，還包括如下步驟：s4.將制備得到的異氰酸酯基改性氟碳樹脂聚合物涂覆在基底表面，經固化，制得異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層。
23、進一步地，步驟s4中，所述涂覆包括刷涂、滾涂、滴涂、噴涂中的一種或多種；
24、和/或，所述固化溫度為80-85℃；
25、和/或，所述基底為玻璃、環氧板、銅片、鐵片、鋼片和鋁片中的一種或多種。
26、本專利技術的所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂或者權利要求7所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層在船體表面防護上的應用。
27、在上述技術方案中：
28、本專利技術提供的具有防污本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂，其特征在于，其是在惰性氣體保護下，將硫醇與丙烯酸單體、光引發劑混合，在常溫下進行巰基-乙烯基點擊反應，得到改性丙烯酸單體，然后將二異氰酸酯滴加到無水氟碳樹脂中后，接著滴加改性丙烯酸單體，并加入溶溶劑和催化劑反應得到的異氰酸酯基改性氟碳樹脂聚合物。
2.一種權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述丙烯酸單體為丙烯酸異冰片酯、丙烯酸鋅、丙烯酸芐脂、丙烯酸苯酯、1-丙烯酸金剛烷酯和2-丙烯酸溴代乙酯中的一種或多種；
4.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和賴氨酸二異氰酸酯中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步
6.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步驟S3中，二異氰酸酯、氟碳樹脂和改性丙烯酸單體按照摩爾比2:1:0.5-3進行反應，溶劑占總質量的10％-50％。
7.一種異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層，其特征在于，將權利要求1所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂涂覆到基材上，固化，制得異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層。
8.一種異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層的制備方法，其特征在于，包括權利要求2-6任一所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，還包括如下步驟：S4.將制備得到的異氰酸酯基改性氟碳樹脂聚合物涂覆在基底表面，經固化，制得異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層。
9.根據權利要求8所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述涂覆包括刷涂、滾涂、滴涂、噴涂中的一種或多種；
10.權利要求1所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂或者權利要求7所述的異氰酸酯基改性氟碳樹脂防污涂層在船體表面防護上的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂，其特征在于，其是在惰性氣體保護下，將硫醇與丙烯酸單體、光引發劑混合，在常溫下進行巰基-乙烯基點擊反應，得到改性丙烯酸單體，然后將二異氰酸酯滴加到無水氟碳樹脂中后，接著滴加改性丙烯酸單體，并加入溶溶劑和催化劑反應得到的異氰酸酯基改性氟碳樹脂聚合物。
2.一種權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述丙烯酸單體為丙烯酸異冰片酯、丙烯酸鋅、丙烯酸芐脂、丙烯酸苯酯、1-丙烯酸金剛烷酯和2-丙烯酸溴代乙酯中的一種或多種；
4.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和賴氨酸二異氰酸酯中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的具有防污性能的異氰酸酯基改性氟碳樹脂的制備方法，其特征在于，步驟s1中，硫醇與...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳蓉蓉，張子旭，劉琦，劉婧媛，于靜，朱佳慧，孫高輝，張宏森，宋大雷，王君，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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