本技术涉及一种新型含肟氨酯基团的自由基自释放防污剂,包括其制备方法和应用领域。该防污剂结构式为(I),其中R1为特定取代基。该防污剂能有效防止海洋生物附着,具有环保和长效性,适用于船舶和海洋设施的防污处理。
背景技术
海洋生物污损粘附是指各种类型的污损生物附着在包括船舶和海上平台在内的海洋设备表面,已成为一个严重的全球性问题。海洋生物在船体上的牢固附着会促进金属材料的腐蚀、显着增加航行阻力,导致额外的能源消耗;污损生物因船舶运输而进入不同区域,会导致物种入侵。防止海洋生物污损是人类进行海洋活动的重点研究方向,近百年来,发展了多种防污材料及防污技术,在表面涂覆防污涂料的主动防污策略是解决海洋污损最简单、经济和高效的方法。然而目前大多数防污涂料的防污性能源于掺杂在涂料中具有毒杀性能的防污剂,尤其是目前广泛使用的氧化亚铜及部分含金属锌的防污剂,它通常会对许多非目标生物(例如鱼和虾)产生毒性作用,影响生物的新陈代谢,并对其大脑、肝脏、血浆和性腺构成危害,对环境造成严重影响。因此开发出具有本征防污性能且绿色环保的防污剂成为解决改难题的重要方法之一。另外,海洋微塑料问题日益严重,不可降解或降解速率低的有机高分子基防污材料是造成海洋微塑料的来源之一,有必要发展可降解的防污剂。
肟氨酯基团通常由肟与异氰酸酯基团反应而得,从化学结构来看,它是氨基甲酸酯基团(-NH-COO-)和亚胺键(C=N)的结合体,亚胺键的强吸电子效应使其不稳定,容易裂解,降解生成小分子单体。例如,专利CN115487352 A、专利CN117487115A、CN117402581A公开了几种含肟氨酯基团的材料,然而该类材料在实际使用过程中也面临着一些问题,一方面,公开的这类材料通常被构筑为高分子弹性体,其仅能部分降解,对自然界仍存在巨大安全隐患;另一方面,该类材料的降解产物(小分子单体)防污能力较弱,在实际使用通常需要加入额外的防污剂以增强涂层防污能力。
实现思路