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海洋防污涂料的无毒化对于海洋环境的保护意义重大,而在无毒化的基础上将其防污性能进行拓展能有效地实现防污性能增强与海洋环境保护的有机统一。为了制备性能优良的低表面能防污涂料,本论文从三个方面来拓展防污广谱性。一是合成出了盐酸特比萘芬(TH)改性氟硅树脂;二是自行研制出了硅酸盐复合防污剂;三是对纳米混合粉体(TiO2和SiO2)的复配和包覆分散进行了实验研究;最后合成出了防污性能优良且低毒的纳米改性有机氟硅海洋防污涂料。选择性能优良的硅丙树脂为主要成膜物质,将具有广谱抗菌性的的药物盐酸特比萘芬通过自由基聚合接枝到硅丙树脂链上,并将其与氟碳树脂进行物理共混,得到新型改性氟硅树脂。实验结果表明:当有机硅单体占单体总量的15%时,硅丙树脂的接触角能达到88.7°,经盐酸特比萘芬(TH)改性后的硅丙树脂接触角降为85.3°,而将其与氟碳树脂以1:3比例进行物理共混后,得到的盐酸特比萘芬(TH)改性氟硅树脂的接触角可达到90°,说明防污性能有一定提高;对盐酸特比萘芬(TH)改性与未改性氟硅树脂进行抑菌环实验:抑菌环由3.2cm增大到4.5cm,也证明了改性后对于海洋微生物的抑制效果明显增强;经盐酸特比萘芬(TH)改性的氟硅树脂,其吸水率由2.33%降为1.23%,说明耐水性能也有一定提高。本实验自制了无毒硅酸盐复合防污剂。通过抑菌环正交实验筛选得到:当各组分质量比为硅酸钠:氧化锌:硫磺:氧化镁:锌粉=30:6:8:8:3时,该防污剂的协调防污效果较好。本实验还对纳米混合粉体(TiO2和SiO2)进行复配,并筛选出合适的分散剂对其进行包覆分散,并对包覆分散后的粉体进行光催化活性测试。实验结果表明:当TiO2和SiO2以4:1比例进行共混时,抑菌效果较好;当添加2.5%钛酸酯偶联剂TM-P时,混合粉体分散液较稳定。经LS900激光粒度仪测试:纳米粒径由包覆分散前359nm降为包覆分散后的38nm;且分散后的混合纳米粉体的光催化活性仍然较好,光降解率为86.18%,较原来的87.49%的变化不大。以改性氟硅树脂为主要成膜物质,添加混合纳米粉体,无毒硅酸盐复合防污剂以及溶剂、助剂和其他颜填料制备出纳米改性有机氟硅船舶防污涂料,正交实验得到其最优化配方为:改性氟硅树脂为41wt%,氧化铁红5wt%、滑石粉5wt%、高岭土5wt%、碳酸钙5wt%、TM-P2wt%、混合溶剂28wt%、分散剂0.2wt%、消泡剂0.5wt%、流平剂0.3wt%、混合纳米粉体为2wt%,防污剂为6wt%。涂膜与水的接触角为140.07°,对涂膜进行SEM形貌观察:其表面形成了纳米-微米二元荷叶结构,使不沾污性能显著提高。实海挂板实验表明:对比两个月后各试片污损面积,经盐酸特比萘芬改性后的氟硅树脂污损面积较小,防污性能较好,且混合纳米粉体的加入使得防污涂料的实海防污性能得到了显著的提高。混合纳米粉体混合均匀,较添加单种纳米粉体的防污性能有显著提高,具有协同防污作用。涂膜一般性能测试结果为:附着力1级、柔韧性为1mm、硬度为2B、抗冲击强度50kg·cm、光泽度为80%、涂膜外观平整光滑、经5%盐水浸泡45天以上无起皮脱落现象,能够满足低表面能防污涂料的要求。因此,该涂料可在海洋舰船上作为无毒防污涂料使用。