【摘 要】
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众所周知,氧化亚铜型防污涂料涂布在船底可起到防污作用,但氧化亚铜在释放早期出现的“爆释现象”会引起局部海域污染和涂料防污寿命的缩短。针对这一现象目前最有效的方法是对氧化亚铜或涂料基体进行改性以减缓Cu2+的释放速率,从而达到Cu2+的可控释放。地质聚合物是一种由共享氧原子,硅氧四面体和铝氧四面体交替键合形成的一种具有三维网络结构的无机非金属凝胶材料,不仅具备高强度、耐高温、绿色环保等优点,且原材料
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众所周知,氧化亚铜型防污涂料涂布在船底可起到防污作用,但氧化亚铜在释放早期出现的“爆释现象”会引起局部海域污染和涂料防污寿命的缩短。针对这一现象目前最有效的方法是对氧化亚铜或涂料基体进行改性以减缓Cu2+的释放速率,从而达到Cu2+的可控释放。地质聚合物是一种由共享氧原子,硅氧四面体和铝氧四面体交替键合形成的一种具有三维网络结构的无机非金属凝胶材料,不仅具备高强度、耐高温、绿色环保等优点,且原材料廉价易得。近年来地聚物无机涂料发展迅速,大有取代传统有机涂料的趋势,本文以碱激发矿渣基地聚物为涂料基体,氧化亚铜为防污剂,探究了3种有效降低Cu2+释放速率的方法。主要的研究内容和结论如下:（1）对氧化亚铜的改性有两种方式:分别以壳聚糖（CS）和偏高岭土（MK）为载体,通过葡萄糖还原硫酸铜的方法制备出具有核壳结构的壳聚糖-氧化亚铜（CS-Cu2O）以及具备吸附Cu2+的偏高岭土-氧化亚铜（MK-Cu2O）复合材料。与普通的商用Cu2O相比,CS-Cu2O和MK-Cu2O经过30 d的人工海水浸泡,其抗氧化性增强,Cu2+的释放速率降低,且CS-Cu2O具有p H调控Cu2+释放的能力。将改性后的材料分别用于制备地聚物涂层,测试不同涂层的Cu2+的释放能力,实验结果表明:与添加了商用氧化亚铜的涂层相比,Cu2+的浸出速率大幅度降低,说明两种改性的氧化亚铜用于地聚物涂层可有效降低Cu2+的释放速率。（2）对涂料基体进行改性:以三乙氧基辛基硅烷（TTOS）为改性剂,通过简单的浸渍法制备出具有三维结构的矿渣基地聚物超疏水涂层。本文探究了反应时间、反应温度、养护温度以及TTOS浓度对超疏水性能的影响,实验结果表明:当反应温度为25℃,养护温度为60℃,反应时间为1.5 h,TTOS浓度为0.25 wt.%时制备出的涂层超疏水性能最优,与传统超疏水涂层不同,该涂层表面被化学腐蚀之后,通过砂纸摩擦即可恢复其疏水能力。（3）在地聚物超疏水涂层中添加商用氧化亚铜,探究了超疏水改性对涂层吸水率、可溶性碱金属离子的浸出速率、涂层孔径分布以及Cu2+浸出速率释放的影响。实验结果表明,超疏水改性通过降低涂层的吸水率,孔体积与孔径从而降低了可溶性碱金属离子的浸出速率和Cu2+的释放速率,从而延长地聚物防污涂层的抗菌与抗藻寿命。
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