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CN107652887A - 基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料 - Google Patents

基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，以烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚和含氢硅油为起始原料，加热进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应制成硅酮水凝胶树脂；保持反应温度不变，向所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3‑羟基丁烯酸‑β‑内酯、4,5‑二氯‑2‑正辛基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应，得到A组分，备用；将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；将A组分与B组分按照质量比7～9：1混合均匀，固化5～8小时，即得防污材料。

Description

基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料
技术领域
本发明涉及一种防污材料，具体涉及一种基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料。属于技术领域。
背景技术
海洋生物污损是指海洋微生物、植物和动物在船舶、海洋设施表面吸附、生长和繁殖而形成的生物垢，它给人类从事海洋活动带来了诸多不利。涂刷防污涂料作为主要防污手段在世界范围内被广泛使用，其中，以三丁基锡(TBT)和含铜防污涂料最为显著。然而，涂层中的防污剂可通过食物链富集影响人类健康和生态安全。近年来，对海洋环境问题的迫切关注促使人们不断研究新型的环境友好型防污涂料。
水凝胶是一类环境友好的新型功能化高分子材料，它具有交联的三维网络结构、能够在水中溶胀而不溶解，并且可以保持大量水分。越来越多有关水凝胶的研究结果表明，水凝胶可有效抵抗蛋白质的吸附，是一种潜在的高效且环保的新型海洋防污涂料。而目前，关于水凝胶的研究大多还处于理论研究阶段，虽然有大量实验证明水凝胶具有优异的阻粘性和防污效果，但是在复杂生物多样性的海洋环境中，仍存在一定的缺陷，例如，溶胀后的力学性能较差、与涂覆表面的粘附力差、易老化等缺点限制了水凝胶防污涂层的发展。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚和含氢硅油为起始原料，加热至70～90℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应50～70分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1～2小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比7～9：1混合均匀，固化5～8小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为25～75：20～30：8～10：4～5：0.5～1.5：18～22：3～5：4～6：4～6：0.4～0.6；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20～21：0.008～0.012：2～2.2：2.1～2.3：5.7～6：27～30。
优选的，步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至70～90℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应3小时，降至室温。
优选的，步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至70～90℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
进一步优选的，所述Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为10～20μmL：25g。
进一步优选的，含氢硅油的含氢量为0.18％或≥0.6％。
优选的，步骤(2)中，烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为25～75：25：9：4.5：0.5～1.5：20：4：5：5：0.5。
优选的，步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5～6：20。
优选的，步骤(2)中还加入了落叶松栲胶、纳米辣椒素和牡蛎壳粉，它们与羟基硅油的质量比为3～4：1～2：4～5：20。
进一步优选的，所述牡蛎壳粉为牡蛎壳洗净、干燥，研磨而得的50～80nm粉末。
优选的，步骤(2)中，所述触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：0.5～1.5：20。
优选的，步骤(2)中，羟基硅油的粘度为5000cSt。
优选的，步骤(2)中，所述笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
优选的，步骤(3)中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
优选的，步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过上述方法制备得到的。
本发明的有益效果：
本发明合成了一种具有自修复能力的硅酮水凝胶树脂，并通过与天然防污剂的复合，制备成一种环境友好的新型海洋防污涂料。具体如下：
1、本发明采用烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚和含氢硅油、丁基橡胶为原料，利用Karstedt催化剂，进行梯度氢硅化反应，提高了树脂的附着力及耐侯性。该树脂浸入水后，会形成梳状的亲水性柔性链，有利于树脂防污性能的提升。
2、本发明使用传统的羟基硅油和正硅酸乙酯，充分利用硅氧硅交联作用，在硅酮水凝胶树脂体系中，构建了一种三维空间交联的树脂网络结构。同时，B组分引入的二月桂酸二正丁基锡催化剂也可催化丁基橡胶体系残存的双键聚合，构建更深层次的交联结构。从而保证了水凝胶树脂浸水后，同时具有极强的附着力、较好的保水性及持久的稳定性。
3、利用封闭式的笼型倍半硅氧烷(T8)为添加物，降低了有机硅树脂的表面能，同时赋予硅酮水凝胶树脂一定的自修复能力，当水凝胶树脂内表面破损后，游离的T8会迁移到破损面，在海水碱性物质的催化作用下，自动打开Si-O-Si封闭结构，与破损表面发生硅醇缩合反应，形成新的Si-O-Si长链结构，从而对破损表面进行修复。
4、利用合成樟脑、3-羟基丁烯酸-β-内酯等天然产物为防污剂，且防污剂在水凝胶树脂体系内，基本不释放，从而极大降低了防污剂对海洋生态环境的危害。
5、本发明还引入了落叶松栲胶、纳米辣椒素和牡蛎壳粉，它们与合成樟脑和3-羟基丁烯酸-β-内酯等天然防污剂协同作用，提高防污性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1和实施例3～5的制备路线如下：
其中，x、y、z和n均为≥1的整数。
实施例1：
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚和含氢硅油为起始原料，加热至70℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应50分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比7：1混合均匀，固化5小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为25：20：8：4：0.5：18：3：4：4：0.4；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20：0.008：2：2.1：5.7：27。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至70℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应3小时，降至室温。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为10μmL：25g。
含氢硅油的含氢量为0.18％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5：20。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：0.5：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过上述方法制备得到的。
实施例2：
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以乙二醇单烯丙基醚和含氢硅油为起始原料，加热至90℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应70分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应2小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比9：1混合均匀，固化8小时，即得防污材料；
其中，A组分中，乙二醇单烯丙基醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为75：30：10：5：1.5：22：5：6：6：0.6；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为21：0.012：2.2：2.3：6：30。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将乙二醇单烯丙基醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至70～90℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应3小时，降至室温。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为10～20μmL：25g。
含氢硅油的含氢量为0.18％或≥0.6％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为6：20。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：1.5：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(3)中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过上述方法制备得到的。
实施例3：
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚和含氢硅油为起始原料，加热至80℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应60分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀，固化7小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为50：25：9：4.5：1：20：4：5：5：0.5；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至80℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为15μmL：25g。
含氢硅油的含氢量≥0.6％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5.5：20。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：1：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过上述方法制备得到的。
实施例4：
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚和含氢硅油为起始原料，加热至80℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应60分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀，固化7小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为50：25：9：4.5：1：20：4：5：5：0.5；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至80℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为15μmL：25g。
含氢硅油的含氢量≥0.6％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5.5：20。
步骤(2)中还加入了落叶松栲胶、纳米辣椒素和牡蛎壳粉，它们与羟基硅油的质量比为3：1：4：20。牡蛎壳粉为牡蛎壳洗净、干燥，研磨而得的50nm粉末。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：1：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过上述方法制备得到的。
实施例5：
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚和含氢硅油为起始原料，加热至80℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应60分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀，固化7小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为50：25：9：4.5：1：20：4：5：5：0.5；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至80℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为15μmL：25g。
含氢硅油的含氢量≥0.6％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5.5：20。
步骤(2)中还加入了落叶松栲胶、纳米辣椒素和牡蛎壳粉，它们与羟基硅油的质量比为4：2：5：20。牡蛎壳粉为牡蛎壳洗净、干燥，研磨而得的80nm粉末。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：1：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过上述方法制备得到的。
对比例1
一种防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚和含氢硅油为起始原料，加热至80℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应60分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀，固化7小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为50：25：9：4.5：1：20：5：5：0.5；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至80℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为15μmL：25g。
含氢硅油的含氢量≥0.6％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5.5：20。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：1：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
一种防污材料，是通过上述方法制备得到的。
对比例2
一种防污材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以烯丙基聚乙二醇醚和含氢硅油为起始原料，加热至80℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应60分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
(2)保持反应温度不变，向步骤(1)所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1小时，得到A组分，备用；
(3)将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
(4)将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀，固化7小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为50：25：9：4.5：1：20：4：5：0.5；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
步骤(1)中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至80℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
Karstedt催化剂为质量浓度2％的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为15μmL：25g。
含氢硅油的含氢量≥0.6％。
步骤(2)中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5.5：20。
触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：1：20。
羟基硅油的粘度为5000cSt。
笼型聚倍半硅氧烷为异丁基笼型倍半硅氧烷，其分子式为(i-Bu)8Si8O12。
步骤(4)中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
一种防污材料，是通过上述方法制备得到的。
试验例
1、考察将实施例1～5或对比例1～2的防污材料喷涂于马口铁板的涂料性能，结果见表1。
表1.涂料性能比较
由表1可知，实施例1～5的防污材料喷涂后形成的漆膜具有良好的力学性能和耐腐蚀性能，耐磨性和附着力也比较好，各项性能指标远远优于对比例1和对比例2。
2、根据GB/T21805-2008，在舟山螺门海域进行了6个月的实海挂板测试，结果见表2。
表2.实海挂板测试结果
从表2可以看出，对比例1略去3-羟基丁烯酸-β-内酯，对比例2略去合成樟脑，防污效果明显变差，实施例1～5的防污材料具有明显较好的防污性能。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）以烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚和含氢硅油为起始原料，加热至70～90℃进行氢硅化反应，然后加入于二甲苯中充分溶胀溶解的丁基橡胶，继续反应50～70分钟，制成硅酮水凝胶树脂；
（2）保持反应温度不变，向步骤（1）所得硅酮水凝胶树脂中加入触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷，搅拌反应1～2小时，得到A组分，备用；
（3）将正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯混合均匀，得到B组分；
（4）将A组分与B组分按照质量比7～9：1混合均匀，固化5～8小时，即得防污材料；
其中，A组分中，烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为25～75：20～30：8～10：4～5：0.5～1.5：18～22：3～5：4～6：4～6：0.4～0.6；B组分中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20～21：0.008～0.012：2～2.2：2.1～2.3：5.7～6：27～30。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至70～90℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应3小时，降至室温。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，氢硅化反应的具体方法是：将烯丙基聚乙二醇醚与Karstedt催化剂配置成混合液，通过恒压滴液漏斗经1小时缓慢滴加至70～90℃的含氢硅油中，滴加完毕后继续反应2小时，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续反应2小时，降至室温；乙烯基三乙氧基硅烷与含氢硅油的质量比为9：25。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述Karstedt催化剂为质量浓度2%的二甲苯溶液，所述二甲苯溶液与含氢硅油的体积质量比为10～20μmL：25g。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，烯丙基聚乙二醇醚或乙二醇单烯丙基醚、含氢硅油、二甲苯、丁基橡胶、触变剂、羟基硅油、3-羟基丁烯酸-β-内酯、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、合成樟脑和笼型聚倍半硅氧烷的质量比为25～75：25：9：4.5：0.5～1.5：20：4：5：5：0.5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中还加入了氧化铁作为颜料，其与羟基硅油的质量比为5～6：20。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述触变剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡，它们与羟基硅油的质量比为15：0.5～1.5：20。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，正硅酸乙酯与二月桂酸二正丁基锡、甲基三乙氧基硅烷、环己酮、乙酰丙酮和二甲苯的质量比为20.4：0.01：2.1：2.2：5.8：28。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，将A组分与B组分按照质量比8：1混合均匀。
10.一种基于硅酮水凝胶树脂和天然防污剂的环境友好型防污材料，是通过权利要求1所述的方法制备得到的。
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