随着国家蓝色海洋战略的启动及海洋经济的迅速发展,人类逐步走向海洋深处,开发利用海洋中丰富的的矿产资源、生物资源及能源资源等。然而,海洋中多种多样的生物在船底、海洋平台等水下结构物表面的粘附及其所带来的一系列问题长期困扰着人类。目前涂覆防污涂层是抑制海生物附着最为经济有效的手段之一。本文以环境友好型自抛光防污涂层为研究对象,通过自由基聚合及原子转移自由基聚合两种方法先后制备交联型丙烯酸锌树脂、丙烯酸锌硅共聚树脂及丙烯酸硅烷树脂等丙烯酸酯类可水解型防污树脂,通过对树脂可水解单体结构和含量的调控,使自抛光防污涂层实现树脂可控水解、涂层稳定磨蚀以及长期有效的防污效果。主要研究内容如下:采用两步法将自制双官能度丙烯酸锌单体与其他丙烯酸酯类单体共聚得到无规共聚交联型丙烯酸锌树脂,并将其制成自抛光防污涂料。对树脂结构进行红外、核磁表征、热分析以及涂料稳定性等测试,结果表明合成具有Zn-O键结构、储存稳定性良好的交联型丙烯酸锌防污树脂及防污涂料。利用自制动态模拟实验装置初步评价防污涂料的磨蚀性能,表明自抛光涂料的磨蚀性能不仅与可水解树脂有关,同时也与涂料配方中的其它组分有关,且丙烯酸锌单体含量越高,涂层磨蚀速率越快。其中,含有20%锌单体的交联型丙烯酸锌树脂与含铜防污剂复配制备的含铜防污涂料,可以实现南海9个月,黄海海域至少15个月的静态实海防污效果;含有16%锌单体的交联型丙烯酸锌树脂与各种无铜防污剂复配制备的多种无铜防污涂料,可在新加坡海域实现至少9个月的静态防污效果。以自制丙烯酸锌单体及丙烯酸三异丙基硅烷酯为水解单体,以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯为共聚单体进行共聚反应合成丙烯酸锌硅共聚树脂,通过调控水解单体的比例来改善丙烯酸硅烷树脂基涂层的静态防污性能。静态水解失重实验表明丙烯酸锌硅共聚树脂中丙烯酸锌单体含量越高,共聚树脂的的水解速率越快。硅藻三角褐指藻的抑制及附着试验表明随着丙烯酸锌单体含量的增加,树脂对三角褐指藻的生长抑制作用更明显。实海挂板实验表明丙烯酸锌硅共聚树脂与含铜防污剂复配制备的含铜自抛光防污涂料可在黄海海域实现至少15个月的静态防污效果。利用原子转移活性聚合方法,以2-溴代异丁酰溴为引发剂,溴化亚铜与联二吡啶为催化体系,以丙烯酸三异丙基硅烷酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲烷氧基乙基丙烯酸酯为单体进行了共聚反应,得到分子量分布较窄的丙烯酸硅烷无规共聚树脂。丙烯酸硅烷树脂对大肠杆菌及金色葡萄球杆菌的生长没有影响,对小新月菱形藻有抑制附着的作用。对交联型丙烯酸锌树脂基含铜及无铜的防污涂料进行了实船试验,至少具有一年的实海防污效果。