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专利摘要

本发明属于润滑功能材料技术领域，特别涉及一种低摩擦自润滑丙烯酸树脂及其制备方法和应用、低摩擦自润滑海洋防污涂料。本发明提供的低摩擦自润滑丙烯酸树脂的结构中接枝引入硅油基团，构筑了低摩擦自润滑界面，显著改善低摩擦自润滑丙烯酸树脂的机械性能的同时有利于提高自润滑界面的稳定；接枝引入不饱和有机酸二价金属离子盐结构和磺酸内盐，有利于增强低摩擦自润滑丙烯酸树脂静态防污性能、延长防污期效；含氟丙烯酸酯结构与硅油类结构共同引入低摩擦自润滑丙烯酸树脂主链，有利于降低含低摩擦自润滑丙烯酸树脂的涂料涂层的表面能，增强减阻性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202011354017.9
申请日期:
2020-11-27
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C08F283/12 ; C08F220/06 ; C08F220/24 ; C08F220/38 ; C08F220/14 ; C08F220/18 ; C09D151/08 ; C09D5/16 ; C09D7/61
发明/设计人:
周峰，裴小维，杨武芳，张建斌，吴杨
权利要求: 1.一种低摩擦自润滑丙烯酸树脂，由包括以下质量份数的制备原料聚合得到：可聚合硅油类单体5～15份，不饱和有机酸二价金属离子盐单体10～20份，3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐1.5～3份，含氟丙烯酸酯单体2～5份，无氟丙烯酸酯类单体15～25份，引发剂1～1.5份，有机溶剂40～60份；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述可聚合硅油类单体的制备方法包括以下步骤：将羟丙基硅油、甲基丙烯酸异氰基乙酯和二月桂酸二丁基锡混合，进行催化反应，得到所述可聚合硅油类单体；所述羟丙基硅油和甲基丙烯酸异氰基乙酯的摩尔比为1：1；所述催化反应的温度为35～45℃，时间为3～5h；所述不饱和有机酸二价金属离子盐单体的结构式如式II所示：式II中，R4为甲基或苯基；M为Cu或Zn；所述自润滑丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：将第一部分可聚合硅油类单体、第一部分无氟丙烯酸酯类单体和第一部分有机溶剂混合，得到A液；将不饱和有机酸二价金属离子盐单体、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、含氟丙烯酸酯单体、引发剂、剩余的可聚合硅油类单体、剩余的无氟丙烯酸酯类单体和剩余的有机溶剂混合，得到B液；将所述B液加入A液中，进行聚合反应，得到所述低摩擦自润滑丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的低摩擦自润滑丙烯酸树脂，其特征在于，所述不饱和有机酸二价金属离子盐单体的制备方法包括以下步骤：将金属氢氧化物、丙烯酸类单体、有机酸和乙二醇甲醚混合，进行化合反应，得到所述不饱和有机酸二价金属离子盐单体；所述金属氢氧化物为氢氧化锌或氢氧化铜；所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸或丙烯酸；所述有机酸为苯甲酸或乙酸；所述金属氢氧化物、丙烯酸类单体和有机酸的摩尔比为1：1：1；所述化合反应的温度为75～85℃，时间为0.5～2h。3.根据权利要求1所述的自润滑丙烯酸树脂，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体包括2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯或2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯；所述无氟丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯；所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯的质量比为(2～3)：1：(1～2)；所述有机溶剂为乙二醇甲醚、二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯；所述乙二醇甲醚、二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为(3～4)：(1～2)：(1～2)。4.权利要求1～3任一项所述自润滑丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：将第一部分可聚合硅油类单体、第一部分无氟丙烯酸酯类单体和第一部分有机溶剂混合，得到A液；将不饱和有机酸二价金属离子盐单体、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、含氟丙烯酸酯单体、引发剂、剩余的可聚合硅油类单体、剩余的无氟丙烯酸酯类单体和剩余的有机溶剂混合，得到B液；将所述B液加入A液中，进行聚合反应，得到所述低摩擦自润滑丙烯酸树脂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为85～95℃，时间为2～4h。6.权利要求1～3任一项所述低摩擦自润滑丙烯酸树脂或权利要求4～5任一项所述制备方法制备的低摩擦自润滑丙烯酸树脂在低摩擦自润滑海洋防污涂料中的应用。7.一种低摩擦自润滑海洋防污涂料，包括以下质量份的组分：低摩擦自润滑丙烯酸树脂40～55份；防污剂5～10份；减摩剂6～15份；颜填料5～10份；助剂1～2份；有机溶剂20～30份；所述低摩擦自润滑丙烯酸树脂为权利要求1～3任一项所述自润滑丙烯酸树脂或权利要求4～5任一项所述制备方法制备的低摩擦自润滑丙烯酸树脂。8.根据权利要求7所述的低摩擦自润滑海洋防污涂料，其特征在于，所述防污剂为吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、敌草隆和代森锌中的一种或多种；所述减摩剂为二硫化钼或石墨；所述颜填料为有机膨润土、氧化铁红和氧化锌；所述有机膨润土、氧化铁红和氧化锌的质量比为1：(1～2)：(1～2)；所述有机溶剂为二甲苯和乙二醇甲醚；所述二甲苯和乙二醇甲醚的质量比为(1～2)：(1～2)。9.根据权利要求7或8所述的低摩擦自润滑海洋防污涂料，其特征在于，所述助剂包括润湿分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂；所述润湿分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂的质量比为(1～3)：(1～2)：(1～2)：(1～2)。