專利名稱：一種聚苯乙烯－吡啶樹(shù)脂的制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂的制備方法，它可應(yīng)用于海洋防污涂料的制備。
背景技術(shù)：
眾所周知，海洋生物附著于船底，增加航行阻力，降低船速，多耗能源；附著于海洋養(yǎng)殖網(wǎng)，造成堵塞網(wǎng)眼，影響海水對(duì)流，會(huì)導(dǎo)致海產(chǎn)養(yǎng)殖魚貝類發(fā)育不良甚至死亡；附著于海水冷卻管路內(nèi)壁，會(huì)引起管路堵塞，從而釀成重大事故。所有這些都給人類帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。解決海生物污損的最佳途徑是涂刷含有防污劑的涂料。目前，國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用甲基丙烯酸三丁基錫酯與甲基丙烯酸甲酯的共聚物和氧化亞銅(Cu2O)的組合物作為一種防污涂料，涂布在船底等表面，能有效地防止海洋污損生物的危害。這種防污涂料中的共聚物在海水中會(huì)水解，釋放出三丁基錫(TBT)，發(fā)揮防污作用。但TBT危害海洋生態(tài)環(huán)境和海洋養(yǎng)殖業(yè)，如TBT導(dǎo)致牡蠣、蚶和貽貝的性別變異和殼體畸變。因此，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)注意開(kāi)發(fā)不含有機(jī)錫的防污涂料，但這些涂料中大量使用氧化亞銅作為防污劑，氧化亞銅的使用量占到了涂料不揮發(fā)成分的30～60％。由于氧化亞銅固有比重大、親水性強(qiáng)的特性，使這些涂料容易產(chǎn)生沉降和氧化亞銅易釋放到水體中，造成防污涂料的使用困難、氧化亞銅的有效率低和潛在環(huán)境污染的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂的制備方法，并把該樹(shù)脂用于制備海洋防污涂料，它能增強(qiáng)涂料成膜物的自拋光性，減少了氧化亞銅的用量，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。
一種聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂的制備方法，其特征是將氯甲基化聚苯乙烯浸泡到吡啶中，使之充分溶脹后加入堿性催化劑，然后將其置于水浴中加熱攪拌反應(yīng)，并經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨。
上述的聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂用于制備海洋防污涂料。
本聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是呈堿性，可催化丙烯酸樹(shù)脂水解，增強(qiáng)涂料成膜物自拋光性能；親油性好，在涂料中又有良好的混溶性；可使氧化亞銅的使用量降低為占到了涂料不揮發(fā)成分的3～45％，降低涂料成本。
具體實(shí)施例方式
1.聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂制備制備時(shí)，在250mL三頸瓶中加入10g氯甲基聚苯乙烯樹(shù)脂(PSCH2Cl)和40mL吡啶，使樹(shù)脂溶脹24小時(shí)后，加入45g氫氧化鈉和45mL水，在沸水浴中回流攪拌15小時(shí)，冷卻，傾入500mL水中，攪拌后靜置，待沉降后換水1～3次，再抽濾，水洗至中性并無(wú)氯離子，再用乙醇洗至無(wú)吡啶氣味，真空干燥后將其研磨成細(xì)粉，用100目過(guò)濾器過(guò)濾，即得到本發(fā)明所用的聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂。
上述的氯甲基化聚苯乙烯含氯量大于23％，交聯(lián)度為3～5％。上述的堿性催化劑氫氧化鈉，可改用氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鋇。上述的洗滌溶劑乙醇，可改用甲醇或異丙醇。
2.海洋防污涂料的制備所述的海洋防污涂料由樹(shù)脂溶液、增塑劑、填充料、防污劑和本發(fā)明的聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂所組成，它們的重量百分?jǐn)?shù)范圍分別為30～60、1～20、1～30、2～50和1～30。所述的樹(shù)脂溶液濃度范圍為30％～60％(重量百分濃度，下同)，所述的樹(shù)脂為丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸鋅樹(shù)脂或丙烯酸銅樹(shù)脂，有成膜作用，所述的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、甲苯或丁醇；所述的增塑劑為凡士林、氯化石蠟、鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯；所述的填充料為氧化鐵紅、滑石粉、二氧化鈦、氣相二氧化硅或氧化鋅；所述的防污劑為氧化亞銅、α-溴代肉桂醛、N-苯基馬來(lái)酰亞胺、二硫化四甲基秋蘭姆或SeaNine211TM中的一種或幾種。制備時(shí)，將60g45％的丙烯酸樹(shù)脂甲苯溶液、9g凡士林、3.5g氣相二氧化硅固體顆粒、2g SeaNineTM211、6g二硫化四甲基秋蘭姆、3.5g氧化亞銅和16g聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂混合物在一個(gè)含有玻璃珠的油漆振蕩器中振動(dòng)2.5小時(shí)，然后用100目的過(guò)濾器過(guò)濾，即得海洋防污涂料。
防污性能的評(píng)價(jià)將一塊40×40cm的漁網(wǎng)在上述實(shí)施例所得的防污涂料組合物中浸泡后，拿出晾干，網(wǎng)片增重35％，將網(wǎng)片用40×40×1.6cm的UPVC管框固定后，將該實(shí)驗(yàn)網(wǎng)片掛在青島市小麥島淺海網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)(5～12月份)，取得了相當(dāng)好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如下表。

注0、8、20、45、100為海洋生物在網(wǎng)片附著面積百分?jǐn)?shù)。
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂制備方法，其特征是將氯甲基化聚苯乙烯浸泡到吡啶中，使之充分溶脹后加入堿性催化劑，然后將其置于水浴中加熱攪拌反應(yīng)，并經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的氯甲基化聚苯乙烯含氯量大于23％，交聯(lián)度為3～5％。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鋇。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的洗滌所用的溶劑為甲醇、乙醇或異丙醇。
5.權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂用于制備海洋防污涂料。
6.如權(quán)利要求5所述的海洋防污涂料，其特征是它由樹(shù)脂溶液、增塑劑、填充料、防污劑和聚苯乙烯-吡啶樹(shù)脂所組成，它們的重量百分?jǐn)?shù)范圍分別為30～60、1～20、1～30、2～50和1～30。
全文摘要
一種聚苯乙烯－吡啶樹(shù)脂的制備方法，其特征是將氯甲基化聚苯乙烯浸泡到吡啶中，使之充分溶脹后加入堿性催化劑，然后將其置于沸水浴中加熱攪拌反應(yīng)，并經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨。所述的聚苯乙烯－吡啶樹(shù)脂用于制備海洋防污涂料，后者由樹(shù)脂溶液、增塑劑、填充料和防污劑和上述聚苯乙烯－吡啶樹(shù)脂所組成，它們的重量百分?jǐn)?shù)范圍分別為30～60、1～20、1～30、2～50和1～30。本聚苯乙烯－吡啶樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是呈堿性，可催化丙烯酸樹(shù)脂水解，可提高海洋涂料成膜物的自拋光性；在涂料中又有良好的混溶性；可使氧化亞銅的使用量降低為占到了涂料不揮發(fā)成分的3～45％，降低涂料成本。
文檔編號(hào)C09D5/16GK1624012SQ200410035998
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2004年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月17日
發(fā)明者徐煥志, 于良民, 張志明, 姜曉輝 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)