试析新型防污剂的合成及其在涂料中的应用

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1、兰州理工大学硕士学位论文新型防污剂的合成及其在涂料中的应用姓名：邢杰申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：杨保平20100426兰州理工大学硕士学位论文摘要防污涂料是防止海洋生物附着的最简便有效的方法，从传统的常规型防污涂料到目前研究最为活跃的无毒防污涂料，开发有效防污并且对环境友好的防污涂料非常重要。国际海事组织(IMO)从2003年1月1日起开始执行有机锡涂料的使用禁令，并于2008年1月1日起完全禁止使用此类防污涂料。为此，近年来各国涂料界又开始致力于研发新型防污涂料及新型防污剂。芦竹碱类化合物是一种生物

2、碱，它具有高效的杀菌性能。本论文选取芦竹碱类化合物作为研究的对象，将其作为一种新型的、有效的、环保的防污剂应用到涂料中。芦竹碱防污剂的高效和对环境友好特性，使其在海洋防污涂层中具有广阔的应用前景。本文中芦竹碱，2．溴芦竹碱是两种生物碱类化合物，此类物质具有较强的生物杀菌性。由于其杀菌的功能此类物质被应用到防污过程中，并取得了理想的效果。同时其对环境的无害性更是传统防污剂的理想替代品。本文合成了芦竹碱、2．溴芦竹碱并将其应用到涂料中。通过对反应时间、反应温度、pH值等主要影响因素的考察，确定了最佳的合成工艺，并将合成

3、的防污剂应用到涂料中配制成环保型的防污涂料。反应体系的pH值为11，反应温度为30～35。C，反应时间为6小时左右下，合成工艺最优。利用红外光谱对合成的防污剂的结构进行了基本的确定。以环氧树脂为基料，配制防污涂料并进行了各项性能指标检测。利用观测抑制细菌增长情况和细菌数目减少的方式，在实验室中进行了自制的杀菌实验，证明了合成的防污剂具有明显的杀菌性。本文首次合成了新型芦竹碱化合物二羟基芦竹碱，并讨论了利用曼尼奇反应合成新型防污剂二羟基芦竹碱的反应机理。以吲哚和二乙醇胺、甲醛为原料，在乙酸催化下合成了二羟基芦竹碱。通

4、过考察温度、时间、pH值三个主要因素对反应的影响，利用正交实验给出最佳的合成条件：反应时间6h，反应温度254C，pH值为11；利用FT-IR，1HNMR对合成的防污剂进行了结构的表征，最终确定了二羟基芦竹碱的化学式为C13H1802N2，分子量为2349／mol，熔点为44。C，并将此防污剂进行杀菌实验，抑制细菌环的直径增大约2all。结果表明，此防污剂具有明显的杀菌性能。最后，本文将合成的二羟基芦竹碱作为防污剂添加到涂料中，配制成防污涂料。对其涂料的基本性能和防污性能进行了实验，达到基本要求。合成的新型芦竹碱化

5、合物二羟基芦竹碱是一种对环境和人类健康没有危害的环保型有机防污剂。二羟基芦竹碱由于本身的结构性质使其具有明显地杀菌效果，另外二羟基芦竹碱结构中含有两个羟基基团，因此可以将二羟基芦竹碱以化学反应的方式高分子化，接枝在树脂上也可以作为合成基体树脂的单体。利用这种方式可以改性成新型防污剂的合成及其在涂料中的应用具有自身防污效果的高分子化合物，达到树脂自身具有防污效果的目的，从而使配制的防污涂料具有长效防污的效果，极具科研价值。关键词：防污涂料，防污剂，芦竹碱，曼尼希反应ll兰州理工大学硕士学位论文AbsractAntif

6、oulingpaintsisthemostsimpleandeffectivemethodtopreventmarineorganismsattached．Fromthetraditionaltypetothepresentnon—toxicantifoulingcoatings，Exploitationofefficientandenvironmentfriendlyantifoulingpaintisveryimportant．TheInternationalMaritimeOrganization(IMO)b

7、egantoimplyabanontheuseoforganictincoatingfromJanuary1，2003andsuchantifoulingpaintistotallyprohibitedtouseonJanuary1，2008．Therefore，inrecentyears，manycountriesbegintodevelopnewantifoulingcoatingsandnewantifoulingagent．Gramineisakindofalkaloids，ithashighsterili

8、zationperformance．Thisthesis，Gramineastheobjectofstudy,asaneweffectiveandenvironmentallyfriendlyantifoulingagentisusedinpaints．Gramineantifoulingagent’Sefficientandenvironment-frie