光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层及其制备方法与流程

文档序号:12106935阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,包括:

第一步:通过ATRP方法制备两亲性三嵌段共聚物;

第二步:通过酰卤单体对所得的两亲性三嵌段共聚物进行改性,得到含不饱和双键的两亲性嵌段共聚物;

第三步:将所得的含不饱和双键的两亲性嵌段共聚物与交联剂以及MPTS改性纳米二氧化钛在紫外光照射下发生固化交联反应,得到MPTS改性纳米二氧化钛杂化两亲性共聚物网络涂层;

第四步:将所得的MPTS改性纳米二氧化钛杂化两亲性共聚物网络涂层依次置于均苯三甲酰氯的溶液和氨基酸类两性离子改性的二氧化钛纳米粒子的分散液中反应后取出,得到光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层。

2.如权利要求1所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的第一步中的两亲性三嵌段共聚物的制备方法包括:

步骤a:将功能化聚二甲基硅氧烷溶解于溶剂A中,得到功能化聚二甲基硅氧烷溶液,加入缚酸剂,滴加亲核取代试剂,所述的功能化聚二甲基硅氧烷、缚酸剂和亲核取代试剂的重量比为100∶0.8-6∶2.0-11.0,在-10℃~30℃下反应3~24小时,纯化后得到PDMS基大分子引发剂;

步骤b:将配体A、所得的PDMS基大分子引发剂、亲水性单体、溶剂B和第一催化剂混合,配体A、PDMS基大分子引发剂、亲水性单体、溶剂B和第一催化剂的重量比为100∶300-3200∶1250-50000∶3750-150000∶22-125,在惰性气氛下,在5~120℃下反应1~24h,纯化,得到两亲性三嵌段聚物。

3.如权利要求2所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的步骤b中的亲水性单体为丙烯酸羟酯类单体或甲基丙烯酸羟酯类单体。

4.如权利要求2所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的步骤b中的配体A为2’2-联吡啶、三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺、五甲基二乙烯三胺以及4-二甲基氨基吡啶中的一种或两种以上的混合物。

5.如权利要求1所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的第二步中的通过酰卤单体对所得的两亲性三嵌段共聚物进行改性的方法包括:将缚酸剂、所得的两亲性三嵌段共聚物和溶剂C混合,在惰性气氛下,逐滴加入带双键的酰卤与溶剂C的混合溶液,所用的缚酸剂、两亲性三嵌段共聚物、带双键的酰卤和溶剂C的总量的重量比为0.8-6∶100-1000∶100-1000∶5000-50000,滴加完毕后在5~10℃下先行反应1~6h,之后室温下反应6-24h,纯化,得到含不饱和双键的两亲性嵌段共聚物。

6.如权利要求1所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的第三步中的MPTS改性纳米二氧化钛的制备方法包括:将亲水纳米二氧化钛分散于溶剂D中,室温下磁力搅拌10-30min,再超声10-30min,加入含不饱和双键的硅氧偶联剂,亲水纳米二氧化钛、含不饱和双键的硅氧偶联剂和溶剂D的重量比为0.5∶0.06-0.25∶25-500,得到反应液A,在50-100℃反应2-12h,反应结束后,冲洗、烘干,得到MPTS改性纳米二氧化钛。

7.如权利要求1所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的第四步中的氨基酸类两性离子改性的二氧化钛纳米粒子的制备方法包括:将亲水纳米二氧化钛分散于溶剂D中,室温下磁力搅拌10-30min,超声10-30min,加入含环氧基团的硅氧偶联剂,得到反应液B,在50-100℃反应2-10h,再加入氨基酸类两性离子单体,在10-25℃反应5-24h,反应结束后,冲洗、烘干,得到氨基酸类两性离子改性的二氧化钛纳米粒子,其中,所用的亲水纳米二氧化钛、含环氧基团的硅氧偶联剂、氨基酸类两性离子单体和溶剂D的重量比为0.5∶0.06-0.25∶0.12-0.5∶25-500。

8.如权利要求1所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的第三步中的交联剂为硫醇交联剂或含有巯基的硅油。

9.如权利要求1所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法,其特征在于,所述的第三步中的“将所得的含不饱和双键的两亲性嵌段共聚物与交联剂以及MPTS改性纳米二氧化钛在紫外光照射下发生固化交联反应”的具体步骤包括:将所得的含不饱和双键的两亲性嵌段共聚物、交联剂以及MPTS改性纳米二氧化钛溶于溶剂E中,加入光引发剂,超声分散,得到混合液,用移液管吸取部分混合液涂覆于基材表面,在紫外光激发作用下光固化交联反应10-60min,得到结合于基材上的MPTS改性纳米二氧化钛杂化两亲性共聚物网络涂层。

10.权利要求1-9中任一项所述的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层的制备方法所制得的光催化自清洁双亲网络海洋防污涂层。

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