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《浙江海洋大学》 2016年
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丙烯酸铜树脂防污涂料制备及其评价

应栋明  
【摘要】:丙烯酸铜树脂是一类性能优良的环保型自抛光防污树脂,它具有耐候性佳、成膜性好、附着力强等优点,是当前海洋设施及船舶防污树脂中主流高端产品之一。然而,丙烯酸铜树脂合成难度较大,国内虽然投入了大量的精力,但迄今为止还未能研制出产业化的商品。此外,氧化亚铜作为防污剂由于毒性小,防污效果好,已经在海洋船舶用涂料中较普及,但是一般的市售氧化亚铜防污剂存在金属离子释放速率不均匀,易氧化的缺点,而微纳米氧化亚铜则有金属离子释放速率均匀的特点,从而能在较长的时间内起到有效的防污效果。本文研究了对环境友好的丙烯酸铜树脂、氧化亚铜防污剂以及它们的复配。以偶氮二异丁腈为引发剂,通过硬段(甲基丙烯酸甲酯)和软段(丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯)的自由基聚合反应制备侧链悬挂羧基的丙烯酸树脂,然后再与氢氧化铜、氢化松香反应将铜离子引入到丙烯酸树脂侧链,合成丙烯酸铜树脂。采用红外吸收光谱(IR)和凝胶色谱(GPC)对树脂进行结构分析,IR发现碳碳双键吸收峰完全消失,GPC证实树脂的平均分子量在1.1-1.3万之间,表明聚合反应已经完全。差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测定了树脂的热性能,发现Tg随甲基丙烯酸甲酯含量的增加而线性增加,热稳定性随硬段含量的递增而逐渐下降。通过扫描电子显微(SEM)发现铜离子在树脂体系中分散均匀。X-射线衍射谱(XRD)分析表明树脂为无定形晶态结构。并对树脂进行理化性能分析,发现四种树脂的附着力均为一级,粘度随着硬段含量的增加而适度增大。并利用液相法合成了微纳米氧化亚铜防污剂,利用XRD对氧化亚铜纯度进行了分析,通过SEM和TEM对氧化亚铜的粒径和形状进行了观察。此外,利用工业氧化亚铜防污剂对微纳米氧化亚铜进行了防污对比,实验发现微纳米氧化亚铜在防污性能上存在一定优势。最后利用以上述丙烯酸铜树脂为基料,添加了不同防污剂进行复配制成防污涂料,与国外几个著名防污涂料品牌(佐敦,国际等)进行了对比防污测试,显示该防污涂料具有较好的防污效果,有一定的推广作用。
【学位授予单位】:浙江海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ637

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