劉楊鵬，樂 翔，宋金星，陳八斤，王勝鵬，劉 權(quán)，任勇源，詹曉力,，張慶華,

1.浙江大學(xué)化工工程與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 310027；

2.傳化智聯(lián)股份有限公司，浙江 杭州 311215；

3.浙江大學(xué)衢州研究院，浙江 衢州 324000

自21 世紀(jì)以來(lái)，海洋資源一直被世界各國(guó)所重視，但海洋生物污損問題一直制約著各國(guó)海洋事業(yè)的發(fā)展。海洋生物污損是指海洋中大量微生物、藤壺和海藻等動(dòng)植物附著在海洋設(shè)備與艦船上，并對(duì)其造成不良影響的現(xiàn)象[1-3]。海洋生物污損在海洋設(shè)備上形成的污垢會(huì)造成設(shè)備的腐蝕并縮短其壽命，而且形成的污垢會(huì)增加艦船表面的粗糙度，增加航行阻力，使得油耗增加，造成經(jīng)濟(jì)損失[4-6]。為了解決海洋生物污損問題，各種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中涂裝防污具有便捷、高效和經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，為目前應(yīng)用最廣泛的方法，而涂料從早期的以蟲膠為基材的樹脂發(fā)展到丙烯酸無(wú)錫自拋光樹脂[7-10]。

20 世紀(jì)70 年代開發(fā)的有機(jī)錫自拋光涂料曾被廣泛使用，但有機(jī)錫對(duì)海洋生物影響巨大，造成了嚴(yán)重的生態(tài)問題，已于2008 年被全球禁用[11-13]。目前，無(wú)錫的自拋光涂料成為了市場(chǎng)主流產(chǎn)品，主要包括丙烯酸銅樹脂、丙烯酸鋅樹脂和丙烯酸硅樹脂，其中丙烯酸鋅樹脂是自拋光樹脂中應(yīng)用較多的一類。于良民[14]合成了多種丙烯酸鋅樹脂，系統(tǒng)研究了丙烯酸含量、有機(jī)酸種類及反應(yīng)工藝條件對(duì)丙烯酸鋅樹脂的影響，并且優(yōu)化了防污涂料的配方，使得涂料的防污性能得到了提升。謝志鵬等[15]通過改變甲基丙烯酸單體在樹脂中的配比，合成了低阻力特性的丙烯酸鋅樹脂，并且實(shí)際掛板效果良好。王鳳奇等[16]先用堿式含鋅化合物與丙烯酸反應(yīng)合成丙烯酸鋅單體，再合成了丙烯酸鋅樹脂，測(cè)試表征發(fā)現(xiàn)該方法成功提高了樹脂的含鋅量，并且該樹脂具有穩(wěn)定的拋光速率與長(zhǎng)期的防污性。陳蓉蓉[17]先用（甲基）丙烯酸與氧化鋅反應(yīng)合成了丙烯酸鋅單體，再與其他丙烯酸酯反應(yīng)得到了交聯(lián)型丙烯酸鋅樹脂，由其制得的涂料在海洋掛板中表現(xiàn)良好。張霞[18]通過化學(xué)方法合成了N-（4-羥基-3-甲氧基-芐基）丙烯酰胺，然后將其與丙烯酸單體進(jìn)行聚合得到丙烯酸預(yù)聚物，再與有機(jī)酸以及氫氧化鋅反應(yīng)得到含辣素功能結(jié)構(gòu)的丙烯酸鋅樹脂。該樹脂與未改性預(yù)聚物相比，防污效果得到了明顯的提升。馬紅圳等[19]采用順丁烯二酸酐改性苯并異噻唑啉酮，賦予其羧基結(jié)構(gòu)，然后與氫氧化鋅、丙烯酸預(yù)聚物反應(yīng)得到側(cè)鏈具有苯并異噻唑啉酮結(jié)構(gòu)的丙烯酸鋅樹脂，該樹脂具有突出的抗菌表現(xiàn)。Ni 等[20]通過傅克反應(yīng)制備了吲哚衍生物，并將其引入到丙烯酸鋅樹脂中，制得了具有功能性吲哚基團(tuán)的丙烯酸鋅樹脂，該樹脂表現(xiàn)出良好的抗菌性與防污性。上述研究通過改變丙烯酸酯的種類與含量來(lái)調(diào)節(jié)丙烯酸鋅樹脂的水解效果，通過側(cè)鏈引入功能性單體改性丙烯酸鋅樹脂，但這類方法成本較高不利于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。

由于丙烯酸鋅本身并不具有良好的防污性，其防污性主要來(lái)自于水解性這一特點(diǎn)，本工作通過在丙烯酸鋅樹脂中引入親/疏水單體，制備了一系列不同親/疏水單體含量的丙烯酸鋅樹脂，考察親/疏水單體含量對(duì)其水解速率的影響。由于丙烯酸鋅樹脂的性能優(yōu)劣一定程度上受其水解速率的影響，研究親/疏水單體用量對(duì)制備性能優(yōu)異的丙烯酸鋅樹脂具有一定借鑒意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 丙烯酸鋅樹脂的制備

1.1.1 丙烯酸類共聚物的制備

丙烯酸類共聚反應(yīng)主要為自由基聚合，即在一定溫度下，通過引發(fā)劑偶氮二異丁腈引發(fā)，將丙烯酸類單體進(jìn)行聚合，合成丙烯酸類共聚物，如式（1）所示，式中n，m和k為單體分子數(shù)，均大于1。

本工作選用的疏水單體為全氟己基乙基甲基丙烯酸酯，親水單體為丙烯酸-2-甲氧基乙酯，其余單體相同。丙烯酸類共聚物的合成步驟如下：將一定量的丙烯酸、丙烯酸丁酯和全氟己基乙基甲基丙烯酸酯（或丙烯酸-2-甲氧基乙酯），以及120 g 二甲苯，1 g 正十二硫醇與1.5 g 偶氮二異丁腈充分混合，形成混合液A；將混合液A 加熱到80 ℃，通過恒壓滴液漏斗用3 h 將其滴加至帶有溫度計(jì)、回流冷凝器和機(jī)械攪拌器的四口燒瓶中，并保持滴加過程中燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)液溫度為110 ℃，然后繼續(xù)在110 ℃下反應(yīng)3 h，結(jié)束反應(yīng)得到丙烯酸類共聚物。制備的丙烯酸類共聚物不同單體配比見表1。

1.1.2 丙烯酸鋅樹脂的制備

在帶有溫度計(jì)、回流冷凝器、機(jī)械攪拌器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入上述丙烯酸類共聚物，升溫至110 ℃后一次性加入等物質(zhì)的量的苯甲酸與氧化鋅，反應(yīng)3 h撤掉冷凝裝置，然后升溫至120 ℃除水0.5 h，再補(bǔ)加一定量的丙二醇單甲醚攪拌混合，結(jié)束反應(yīng)得到丙烯酸鋅樹脂。樹脂中不同單體的配比見表1。

表1 合成丙烯酸鋅樹脂的單體配比Table 1 Monomer ratios in synthesized acrylic zinc copolymer resin

1.2 樹脂表征與性能測(cè)試

1.2.1 丙烯酸樹脂性能表征

將一定質(zhì)量的樹脂滴加到質(zhì)量為m0的載玻片上，總質(zhì)量記為m1，隨后將其置于120 ℃的烘箱中烘干，質(zhì)量記為m2。樹脂的固含量為（m2-m0），固含率（S）為：

將一定質(zhì)量的樹脂加到50 mL 的甲苯-乙醇（體積比為2:1）溶液中，加入2 滴酚酞作為指示劑，充分振蕩搖勻后用濃度為0.1 mol/L 的KOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，到溶液變成淡粉色且30 s 不褪色為止。酸值按式（3）計(jì)算。

式中：A為樹脂的酸值，mg/g；m為樹脂質(zhì)量，g；VKOH為滴定所用的KOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL。

采用上海星量光學(xué)儀器有限公司NDJ-5S 旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定樹脂的黏度。

采用美國(guó)Thermo Fisher 公司Nicolet 5700 型傅立葉紅外光譜（FT-IR）儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定丙烯酸樹脂表面基團(tuán)，掃描分辨率為4 cm-1，掃描范圍為500～4 000 cm-1，溴化鉀壓片法。

采用廣東東莞晟鼎精密儀器有限公司SDC-100S 接觸角儀測(cè)定水的靜態(tài)接觸角，先將樹脂滴在載玻片上，在120 ℃真空干燥箱中干燥3 h，再在載玻片上形成涂膜，最后進(jìn)行測(cè)試。

采用美國(guó)ZYGO 公司NewView 9000 型白光干涉儀進(jìn)行表征，主要測(cè)定水解前與水解一周后的表面形貌。

采用凝膠滲透色譜儀測(cè)量丙烯酸鋅樹脂的分子量，采用串聯(lián)三根色譜柱（色譜柱型號(hào)分別為PLgel 10 μm 10E4A，PLgel 10 μm 10E3A 和PLgel 10 μm 500A）進(jìn)行測(cè)試，以四氫呋喃為流動(dòng)相，流速為1 mL/min，溫度為25 ℃。

1.2.2 海藻附著測(cè)試實(shí)驗(yàn)

選用硅藻作為海藻附著實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。采用硅藻培養(yǎng)液在光強(qiáng)為1 500 lux，光暗比為12:12，溫度為25 ℃的玻璃水箱中進(jìn)行培養(yǎng)，且每天早晚各攪拌一次。當(dāng)達(dá)到一定的濃度后，將所合成的樹脂涂布在玻璃片上，室溫干燥1 d 后，將玻璃片放入含硅藻的玻璃水箱中培養(yǎng)7 d，然后用顯微鏡觀察玻璃片上硅藻的附著情況并拍照記錄。

1.2.3 細(xì)菌附著測(cè)試實(shí)驗(yàn)

選用大腸桿菌（E.coli）作為此次細(xì)菌附著實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。E.coli菌種DH-5α接種至胰蛋白（LB）液態(tài)培養(yǎng)基中（10 g 胰蛋白胨，5 g 酵母提取物，10 g 氯化鈉溶解于1 000 mL 超純水），在37 ℃，轉(zhuǎn)速為200 r/min 的搖床中培養(yǎng)至細(xì)菌濃度為1×1011cells/mL。將涂有丙烯酸鋅樹脂、丙烯酸鋅/硅樹脂的玻璃片（2 cm×2 cm）浸泡到E. coli培養(yǎng)液（10 mL）中，在37 ℃下靜態(tài)培養(yǎng)24 h。之后將樣品從培養(yǎng)液中緩慢移出，再將樣品浸泡到細(xì)菌培養(yǎng)液中24 h，然后在無(wú)菌磷酸緩沖液（PBS）中淋洗去除多余的細(xì)菌。將樣品在無(wú)菌PBS（pH 值為7.4，10 mL）緩沖液中超聲5 min，使得細(xì)菌從樣品上脫落至PBS 中，之后將菌液稀釋至10-3cells/mL 后涂在固體LB 平板上，37 ℃下培養(yǎng)12 h，培養(yǎng)結(jié)束后取出觀察并拍照記錄。

1.2.7 靜態(tài)水解測(cè)試實(shí)驗(yàn)

將合成的樹脂均勻涂布在質(zhì)量為w0的玻璃片表面（制作3 個(gè)平行樣品），樣品在通風(fēng)廚中干燥12 h 后進(jìn)行稱重，質(zhì)量記為w1，然后將樣品放入裝有大量人工海水的玻璃水箱中（40 cm×40 cm×8 cm），浸泡一段時(shí)間，取出樣品并浸入裝有大量超純水的玻璃水箱中去除表面鹽漬（約需2 h）。之后取出放在通風(fēng)櫥里晾干2 h，然后將樣品放入烘箱中110 ℃下干燥2 h，稱重記為w2。w2與w1之間的質(zhì)量差即為涂層在海水中的損失量。

2 結(jié)果與討論

2.1 樹脂的固含率、酸值和黏度

表2 為不同丙烯酸鋅樹脂樣品的固含率、酸值和黏度的測(cè)試結(jié)果。由表2 可知，丙烯酸鋅樹脂的固含率與理論值（45%）相比偏小，但是含有疏水單體的丙烯酸鋅樹脂（Z1～Z4）與理論值較為接近，而含有親水單體的丙烯酸鋅樹脂（Z5～Z8）與理論值相差較大，原因可能是前者除水更為徹底，因此補(bǔ)加相同的丙二醇單甲醚時(shí)，溶劑過量較少。雖然合成樹脂的固含率與理論值有一定的偏差，但是最高偏差小于3%，在可接受范圍，所以合成的樹脂固含率基本滿足使用要求。從表2 可知，樹脂樣品的酸值都大于200 mg/g，基本保證了該樹脂具有較高的水解速率。Z3 和Z4 的酸值最高，其余丙烯酸鋅樹脂的酸值比較接近，主要原因是疏水單體全氟己基乙基甲基丙烯酸酯的空間位阻較大，造成一部分苯甲酸與氧化鋅生成了苯甲酸鋅小分子，未接枝到丙烯酸類共聚物上，使得丙烯酸類共聚物上有更多的羧基，從而造成其酸值較高。從表2 還可知，含有親水單體的丙烯酸鋅樹脂的旋轉(zhuǎn)黏度較小，含有疏水單體的丙烯酸鋅樹脂旋轉(zhuǎn)黏度較大，這可能與固含量有關(guān)。

表2 樹脂固含率、酸值和黏度Table 2 Solids content, acid value and rotational viscosity of resins

2.2 丙烯酸鋅樹脂的分子量

對(duì)合成的不同含量親/疏水單體配比的丙烯酸鋅樹脂進(jìn)行了分子量測(cè)定，結(jié)果如表3 所示。從表3可知，不同親/疏水單體含量合成的丙烯酸鋅樹脂的重均分子量（Mw）和數(shù)均分子量（Mn）基本相近，并且多分散系數(shù)都在1.5 以下，說(shuō)明該合成工藝可靠，產(chǎn)物分布較為均一，并且少量的親/疏水單體對(duì)丙烯酸鋅樹脂的分子量影響較小。

表3 不同親/疏水單體含量合成的丙烯酸鋅樹脂分子量Table 3 Molecular weights of zinc acrylate resins synthesized with different contents of hydrophilic/hydrophobic monomers

2.3 丙烯酸樹脂樹脂的紅外光譜

合成的不同親/疏水單體含量丙烯酸鋅樹脂的FT-IR 圖譜如圖1 所示。從圖1（a）可知：3 447 cm-1附近的峰為水分子中的—OH 鍵的伸縮振動(dòng)峰，說(shuō)明丙烯酸鋅樹脂中還有少量的水未除盡；3 061 cm-1附近處的峰為羧基中—OH 鍵的伸縮振動(dòng)峰，說(shuō)明有一部分的羧基未參與反應(yīng)，這與上述樹脂的酸值測(cè)試結(jié)果一致；2 964 cm-1和2 872 cm-1附近的峰為C—H 鍵的伸縮振動(dòng)峰；1 728 cm-1附近處的峰為C=O 雙鍵的伸縮振動(dòng)峰，說(shuō)明存在酯類化合物；1 547 cm-1附近處的峰為—COOZn2+OOC—的伸縮振動(dòng)峰，表明樹脂中存在丙烯酸鋅[16-17]；樹脂Z1～Z4 與Z0 不同之處在于1 140 cm-1附近有—CF3吸收峰的存在，說(shuō)明全氟己基乙基甲基丙烯酸酯單體成功與其他單體進(jìn)行了聚合反應(yīng)，但是由于含量較低，吸收峰不明顯。FT-IR 譜圖分析結(jié)果說(shuō)明已成功合成了含疏水單體的丙烯酸鋅樹脂。從圖1（b）可以看出，樹脂Z5～Z8 與樹脂Z0 不同之處在于860 cm-1附近有—OCH3伸縮振動(dòng)峰的存在，說(shuō)明丙烯酸-2-甲氧基乙酯已成功與其他單體進(jìn)行了聚合反應(yīng)，并合成了含親水單體的丙烯酸鋅樹脂。

圖1 含疏水單體（a）和含親水單體（b）丙烯酸鋅樹脂的FT-IR 圖譜Fig.1 FT-IR spectra of zinc acrylate resins with hydrophobic monomer (a) and hydrophilic monomer (b)

2.4 合成樹脂的靜態(tài)接觸角

丙烯酸鋅共聚物樹脂的靜態(tài)接觸角測(cè)定結(jié)果見圖2。從圖2（a）可以看出，隨著疏水單體含量增大，合成的丙烯酸鋅樹脂成膜表面靜態(tài)接觸角越來(lái)越大，當(dāng)其含量為12%時(shí)接觸角達(dá)到了108°，比未加入疏水單體時(shí)增大了30°。圖2（b）表明，隨著親水單體含量增大，樹脂成膜表面的靜態(tài)接觸角先增大，然后不變，這是由于親水單體的增多使得樹脂中—OCH3增多，而—OCH3是單體中的支鏈，其表面親水性減弱，使得剛開始樹脂成膜靜態(tài)接觸角增大，當(dāng)親水單體含量達(dá)到10%以上，單體中—OCH3基團(tuán)的影響與丙烯酸丁酯含量減少帶來(lái)的影響基本抵消，因此接觸角基本無(wú)變化。為了進(jìn)一步說(shuō)明親/疏水性單體含量對(duì)丙烯酸鋅樹脂的影響，將成膜樹脂放入到人工海水中浸泡24 h 水解，隨后通過淡水洗去樹脂表面的鹽，烘干測(cè)定接觸角，結(jié)果見圖2（c）和圖2（d）。

圖2 丙烯酸鋅共聚物樹脂的靜態(tài)接觸角Fig.2 Static contact angle of acrylic zinc copolymer resins

由圖2（c）可知，隨著疏水單體含量的增大，成膜表面的靜態(tài)接觸角先增大后減小，并在疏水單體含量為9%時(shí)獲得最大接觸角93°。當(dāng)疏水單體含量增加到12%時(shí)接觸角有所減小，原因是小分子產(chǎn)物增多，部分進(jìn)入到人工海水中，使得樹脂含氟量降低，最終導(dǎo)致其接觸角減小。圖2（d）顯示，合成的樹脂成膜表面靜態(tài)接觸角隨著親水單體含量的增大而呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，這是由于親水單體含量較小時(shí)所具有的—OCH3基團(tuán)較少，水解作用不明顯，側(cè)鏈甲基疏水影響更大，造成靜態(tài)接觸角增大；隨著親水單體含量增加至10%以上，水解作用開始明顯，經(jīng)過水解后樹脂的表面粗糙度增大，親水性更強(qiáng)，最終使得靜態(tài)接觸角變小，達(dá)到62°，比未加入親水單體的樹脂接觸角減小了6°。

2.5 樹脂樣品的形貌

圖3 為樹脂樣品水解前與水解一周后的表面形貌。由圖3 可以看出，在水解前樣品的表面粗糙度相差不大，Z0 的表面粗糙度最小為0.012 μm，Z4 的最大為0.200 μm，但當(dāng)含氟單體增多時(shí)樹脂成膜后表面突出較多，表面粗糙度增大。當(dāng)水解一周后，加入疏水單體的樹脂含氟單體量處于較高水平，粗糙度卻比未加含氟的更大，出現(xiàn)很多波峰，而加入大量親水單體的樹脂出現(xiàn)大面積剝落，造成大部分區(qū)域的凹陷，Z8 的表面粗糙度達(dá)到7.063 μm。白光干涉儀表征結(jié)果表明含氟單體較多時(shí)，反應(yīng)程度較低，一部分的氧化鋅未完全接枝到共聚物上，只是與酸反應(yīng)生成了低分子量的產(chǎn)物，涂膜后表面不平滑；對(duì)于接入親水單體的樹脂而言，由于其更容易水解，表面大面積的剝落，粗糙度加大。

圖3 丙烯酸鋅共聚物樹脂的表面粗糙度Fig.3 Surface roughness of acrylic zinc copolymer resins

2.6 海藻附著測(cè)試

圖4 為不同含量親/疏水單體丙烯酸鋅樹脂的海藻附著結(jié)果。從圖4 可以看出丙烯酸鋅樹脂中引入親/疏水單體且單體含量不同時(shí)，海藻附著結(jié)果也有所不同。隨著疏水單體含量增大，樹脂的抗海藻附著效果先提升后降低，當(dāng)丙烯酸鋅樹脂的疏水單體含量為6%（Z2）時(shí)，在海藻附著測(cè)試中表現(xiàn)最好。這是因?yàn)槭杷畣误w含量較少時(shí)，長(zhǎng)鏈空間位阻影響較小，單體反應(yīng)更為完全，樹脂抗污效果更好，樹脂涂膜后表面更為光滑，海藻附著量較少。隨著疏水單體含量的增大，長(zhǎng)鏈空間位阻影響較大，造成共聚物反應(yīng)不徹底，生成較多小分子產(chǎn)物，水解后樹脂表面變得粗糙（Z4 和Z5），海藻更易附著。對(duì)于引入親水單體的樹脂，隨著親水單體含量的增大，海藻附著量先減小后增大，這是由于親水單體的引入促進(jìn)了丙烯酸鋅樹脂的水解，水解速率的提高使得Zn2+釋放量增多，而Zn2+本身具有抗藻殺菌效果，因此抗藻效果較好。當(dāng)親水單體含量過大時(shí)，丙烯酸鋅樹脂膜在藻液中浸泡時(shí)褶皺嚴(yán)重，有利于海藻的附著。二者相互制約，最終當(dāng)親水單體含量在15%時(shí)，其抗藻附著性能最佳。

圖4 丙烯酸鋅共聚物樹脂海藻附著結(jié)果Fig.4 Results of seaweed attachment with zinc acrylate copolymer resins

2.7 細(xì)菌附著測(cè)試

圖5 為不同親/疏水單體丙烯酸鋅樹脂的細(xì)菌附著測(cè)試結(jié)果。從圖5 可以看出，所有丙烯酸鋅樹脂的抗菌效果都優(yōu)于空白樣，尤其是樹脂Z2，Z6，Z7 和Z8 表現(xiàn)效果最為優(yōu)異，說(shuō)明疏水單體的最佳含量為6%，親水單體最佳含量為10%及以上。對(duì)于疏水單體而言，含量升高效果變差的主要原因一方面是疏水單體含量的升高降低了樹脂的水解速率，使得Zn2+的釋放量減少，另一方面是反應(yīng)程度降低導(dǎo)致樹脂水解后表面較為粗糙，從而使得細(xì)菌附著量增多；親水單體的加入增加了樹脂的親水性，提高了水解速率，使得Zn2+的釋放量增多，因此細(xì)菌附著量減少。因此，含有高含量親水單體的樹脂比含疏水單體的樹脂，表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗細(xì)菌附著性能。

圖5 丙烯酸鋅共聚物樹脂細(xì)菌附著結(jié)果Fig.5 Bacteria attachment result of zinc acrylate copolymer resins

2.8 靜態(tài)水解速率測(cè)試

圖6 為不同親/疏水單體丙烯酸鋅樹脂的靜態(tài)水解速率測(cè)試結(jié)果。從圖6（a）可以看出，未加疏水單體的丙烯酸鋅樹脂水解速率最大，一個(gè)月?lián)p失量達(dá)17%左右，隨著疏水單體含量增大到6%，水解速率逐漸下降，一個(gè)月?lián)p失量達(dá)14%左右。當(dāng)疏水單體含量進(jìn)一步增大時(shí)水解速率基本保持不變，主要原因在于隨著疏水單體含量的提高，丙烯酸鋅樹脂膜疏水性逐漸增強(qiáng)，受海水中堿的沖擊概率減少，水解速率降低，當(dāng)疏水單體含量超過6%時(shí)，疏水單體的影響慢慢減弱，因此水解速率基本保持不變。從圖6（b）可以得到未加親水單體的樹脂水解速率最小，隨著親水單體含量的增大，樹脂水解速率隨之升高，一個(gè)月?lián)p失量達(dá)19.5%左右，而當(dāng)親水單體含量在10%以上水解速率基本保持不變。主要原因是隨著親水單體含量的提高使得丙烯酸鋅樹脂膜親水性逐漸增強(qiáng)，受海水中堿的沖擊概率增大，水解速率增大，而當(dāng)親水單體含量達(dá)到10%時(shí)，親水單體的影響慢慢減弱，因此水解速率基本保持不變。根據(jù)測(cè)試的結(jié)果可知，通過引入親/疏水單體來(lái)調(diào)控丙烯酸鋅樹脂的水解速率具有較高的可行性。

圖6 丙烯酸鋅共聚物樹脂靜態(tài)水解速率測(cè)試結(jié)果Fig.6 Test results of static hydrolysis rate of acrylic zinc copolymer resins

3 結(jié) 論

本研究將親/疏水單體與其他單體進(jìn)行自由基聚合合成丙烯酸類共聚物，后與苯甲酸、氧化鋅反應(yīng)制備一系列的含親/疏水單體的丙烯酸鋅樹脂。通過系統(tǒng)性測(cè)試評(píng)估表明：親/疏水單體含量對(duì)樹脂黏度影響較小，對(duì)其防污效果影響較大，疏水單體含量在6%最佳，親水單體在10%及以上時(shí)，防污性表現(xiàn)更優(yōu)。從上述研究結(jié)果可知，親/疏水單體含量會(huì)影響丙烯酸鋅樹脂水解速率，為丙烯酸鋅樹脂的改性與優(yōu)化提供了科學(xué)基礎(chǔ)和理論依據(jù)，推動(dòng)了自拋光防污材料的發(fā)展。