论文部分内容阅读
海洋是世界上最大的资源库,如何更好的开发和利用海洋是各个临海国家的重要研究课题。船舶、海上石油钻井平台等各种开发海洋的工具长期以来饱受海洋污损生物的侵害,诸如:藻类、藤壶、贻贝等生物的附着给海洋开发及利用造成了严重的经济损失,其中,受侵害最明显的是海洋污损生物对船体的附着。目前,解决海洋污损生物附着最行之有效的办法就是在船体覆盖涂料,以抵抗海生物附着。传统有毒的海洋防污涂料对海洋生态环境乃至海洋生物链会造成严重的影响。随着人类环保意识的增强,开发新型环境友好型防污涂料已经成为当今海洋防污涂料研究的重点,也成为众多涂料研究者孜孜不倦的动力。本文结合新型环境友好型涂料中仿生涂料和低表面能涂料的优点,制备出仿生兼具低表面能特性的新型防污涂料。采用接枝共聚法,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸丁酯为单体合成了具有低表面能性质的有机氟改性丙烯酸高疏水树脂;用丙烯酰胺、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸为反应单体,以过硫酸钾为引发剂,N,N-二甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液法合成了丙烯酸系高吸水树脂。讨论了反应单体比、丙烯酸的中和度、引发剂、交联剂的用量以及烘干温度对吸水树脂吸液率的影响,并用漆膜冲击器等检测了高吸水树脂与低表面能疏水树脂有机复合所组成涂膜的常规性能。通过正交优化得到了吸水树脂合成的最佳配方:即当单体AM/HPA为9:1,丙烯酸的中和度为80%,引发剂与交联剂的用量分别为0.6%、0.2%,树脂烘干温度为50℃时,吸水树脂吸去离子水倍率达3000,吸0.9%的NaCl水倍率为367;同时,以吸/疏水树脂为成膜物,考察了两种树脂的不同比例以及纳米二氧化硅的含量对制备的涂料漆膜表面形貌的影响,并通过实海挂板检测了该涂料的防污性能。结果表明:当吸/疏水树脂的比例为1:1、颜填料的用量为9份、纳米二氧化硅的用量为8份、乳化剂的用量为2.5份时,制备的涂料吸水后,漆膜表面形成了具有一定类似鲨鱼皮表面的“沟-槽”结构,漆膜与水的接触角达133。。实海挂板证明该类型涂料具备良好的防污性能。最后,讨论了该复合型涂料漆膜表面微结构及仿生“沟-槽”结构的防污减阻机理。