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防止船舶受到海洋生物污损最有效的途径是在船舶上涂覆防污涂料,有机锡防污涂料因在低浓度下即可达到广谱高效的防污目的而在世界范围内得以广泛应用,但是,有机锡不仅对海洋环境和海洋生物造成了严重的污染,而且影响到了人类的健康,开发无毒环保型防污涂料是船舶涂料发展的必然趋势。 本研究设计合成了一种兼具低表面能特性的新型无锡自抛光防污涂料。 自抛光防污涂料的主体是自抛光高聚物,因此本研究首先优化设计合成一种具有水解特性和低表面能特性的有机硅接枝高聚物:以多种丙烯酸酯类单体及丙烯酸为原料,采用溶液聚合法合成含羟基的丙烯酸树脂;再将正硅酸乙酯部分水解缩聚,并减压蒸馏除去乙醇,制备聚硅氧烷;然后以聚硅氧烷对合成的羟基丙烯酸树脂进行接枝改性,制得用于自抛光防污涂料并兼有低表面能特性的接枝聚合物。利用IR、GPC、TG等分析手段对合成的聚硅氧烷改性丙烯酸树脂进行结构表征,并通过调整制备配方及工艺,对其结构与性能不断优化,最终制备出G-9-1~G-9-9一系列性能优异的树脂,贮存稳定性大于6个月,附着力为2级,铅笔硬度为H,膜面均匀饱满,涂膜表面能为23~32mJ·m-2。 分别以G-9-1~G-9-9九组树脂为基料,以氧化亚铜为防污剂,引入5%纳米SiO2粒子,制备出九组无锡自抛光防污涂料,并对其铜离子渗出率和表面能进行了分析测量,其最低表面能可达25mJ·m-2,铜离子渗出率最早在第9天即稳定,自抛光特性明显。 以兼具低表面能特性和水解特性的硅氧烷接枝聚合物为自抛光高聚物来实现自抛光防污涂料动态自抛光防污和静态低表面能防污的有机结合的方法目前尚未见报道,这种方法将为开辟经济、环保型防污涂料的开发提供一种新的设计思路。