高性能仿生防污涂料的制備及防污處理研究.pdf

1、本文針對目前艦船的綠色防污、減阻降噪等問題，根據(jù)海洋中浮游生物附著污染船體的規(guī)律及仿生學(xué)與防污原理，提出采用仿生海豚皮+表皮增加防污復(fù)合功能團(tuán)的解決方案：選用疏水性高性能、丙烯酸系高分子材料為涂料基體，再配合親水性天然無毒高分子柿丹寧抗菌吸水樹脂，使用互穿網(wǎng)絡(luò)方法復(fù)合形成具有親水性-疏水性物質(zhì)微相分離表皮結(jié)構(gòu)的涂料。涂料表面吸水樹脂在海水中均勻溶漲，模擬海豚在游動時分泌黏液的行為，能產(chǎn)生阻斷海洋生物生存基礎(chǔ)和減阻降噪效果。同時將無毒的納

2、米級無機(jī)抗菌劑及金屬抗菌劑均勻分布在涂料內(nèi)，制樣后進(jìn)行了為期6個月的實海掛板實驗。采用各種國際標(biāo)準(zhǔn)對涂料進(jìn)行了性能測試，利用掃描電子顯微鏡觀察生成的納米氧化鋅顆粒形貌和涂膜的表面形態(tài)，利用透射電子顯微鏡表征了無機(jī)及金屬抗菌劑在涂料中的分散狀態(tài)。各種性能測試及海試實驗結(jié)果表明：
　　 采用互穿網(wǎng)絡(luò)方法制備的聚丙烯酸酯樹脂，探討了單體、引發(fā)劑用量、溫度、時間等對樹脂性能的影響，結(jié)果顯示具有良好的耐候性、機(jī)械強(qiáng)度、粘附力和疏水性，疏水

3、性丙烯酸系高分子基體材料與親水性柿丹寧吸水樹脂復(fù)合成涂料，涂膜吸水后表面產(chǎn)生了明顯的微相分離表皮結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)類似于鯊魚皮膚的微米級細(xì)小鱗片結(jié)構(gòu)，且吸水樹脂吸水后成水凝膠，使材料表面潤滑，類似于魚類皮膚分泌粘液的現(xiàn)象；此兩方面就是對魚類皮膚的仿生。采用高分子納米復(fù)合技術(shù)制備了的氧化鋅粒子達(dá)到了有效的抗菌納米級別。柿單寧、吸水樹脂、無機(jī)納米氧化銀粒子以及助劑等都有一定的抗菌防污效果，在聚丙烯酸酯中復(fù)合并涂裝后，涂層能產(chǎn)生梯度層次毒殺污染船