納米改性有機(jī)氟硅海洋防污涂料的制備.pdf

1、海洋防污涂料的無毒化對(duì)于海洋環(huán)境的保護(hù)意義重大，而在無毒化的基礎(chǔ)上將其防污性能進(jìn)行拓展能有效地實(shí)現(xiàn)防污性能增強(qiáng)與海洋環(huán)境保護(hù)的有機(jī)統(tǒng)一。
　　 為了制備性能優(yōu)良的低表面能防污涂料，本論文從三個(gè)方面來拓展防污廣譜性。一是合成出了鹽酸特比萘芬(TH)改性氟硅樹脂；二是自行研制出了硅酸鹽復(fù)合防污劑；三是對(duì)納米混合粉體(TiO2和SiO2)的復(fù)配和包覆分散進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究；最后合成出了防污性能優(yōu)良且低毒的納米改性有機(jī)氟硅海洋防污涂料。

2、r>　　 選擇性能優(yōu)良的硅丙樹脂為主要成膜物質(zhì)，將具有廣譜抗菌性的的藥物鹽酸特比萘芬通過自由基聚合接枝到硅丙樹脂鏈上，并將其與氟碳樹脂進(jìn)行物理共混，得到新型改性氟硅樹脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)有機(jī)硅單體占單體總量的15％時(shí)，硅丙樹脂的接觸角能達(dá)到88.7°，經(jīng)鹽酸特比萘芬(TH)改性后的硅丙樹脂接觸角降為85.3°，而將其與氟碳樹脂以1:3比例進(jìn)行物理共混后，得到的鹽酸特比萘芬(TH)改性氟硅樹脂的接觸角可達(dá)到90°，說明防污性能有一定提高

3、；對(duì)鹽酸特比萘芬(TH)改性與未改性氟硅樹脂進(jìn)行抑菌環(huán)實(shí)驗(yàn)：抑菌環(huán)由3.2cm增大到4.5cm，也證明了改性后對(duì)于海洋微生物的抑制效果明顯增強(qiáng)；經(jīng)鹽酸特比萘芬(TH)改性的氟硅樹脂，其吸水率由2.33％降為1.23％，說明耐水性能也有一定提高。
　　 本實(shí)驗(yàn)自制了無毒硅酸鹽復(fù)合防污劑。通過抑菌環(huán)正交實(shí)驗(yàn)篩選得到：當(dāng)各組分質(zhì)量比為硅酸鈉：氧化鋅：硫磺：氧化鎂：鋅粉=30:6:8:8:3時(shí)，該防污劑的協(xié)調(diào)防污效果較好。
　　

4、 本實(shí)驗(yàn)還對(duì)納米混合粉體(TiO2和SiO2)進(jìn)行復(fù)配，并篩選出合適的分散劑對(duì)其進(jìn)行包覆分散，并對(duì)包覆分散后的粉體進(jìn)行光催化活性測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)TiO2和SiO2以4:1比例進(jìn)行共混時(shí)，抑菌效果較好；當(dāng)添加2.5％鈦酸酯偶聯(lián)劑TM-P時(shí)，混合粉體分散液較穩(wěn)定。經(jīng)LS900激光粒度儀測(cè)試：納米粒徑由包覆分散前359nm降為包覆分散后的38nm；且分散后的混合納米粉體的光催化活性仍然較好，光降解率為86.18％，較原來的87.49％的

5、變化不大。
　　 以改性氟硅樹脂為主要成膜物質(zhì)，添加混合納米粉體，無毒硅酸鹽復(fù)合防污劑以及溶劑、助劑和其他顏填料制備出納米改性有機(jī)氟硅船舶防污涂料，正交實(shí)驗(yàn)得到其最優(yōu)化配方為：改性氟硅樹脂為41 wt％，氧化鐵紅5 wt％、滑石粉5wt％、高嶺土5 wt％、碳酸鈣5 wt％、TM-P2 wt％、混合溶劑28 wt％、分散劑0.2wt％、消泡劑0.5 wt％、流平劑0.3 wt％、混合納米粉體為2 wt％，防污劑為6 wt％。涂膜

6、與水的接觸角為140.07°，對(duì)涂膜進(jìn)行SEM形貌觀察：其表面形成了納米-微米二元荷葉結(jié)構(gòu)，使不沾污性能顯著提高。
　　 實(shí)海掛板實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)比兩個(gè)月后各試片污損面積，經(jīng)鹽酸特比萘芬改性后的氟硅樹脂污損面積較小，防污性能較好，且混合納米粉體的加入使得防污涂料的實(shí)海防污性能得到了顯著的提高?；旌霞{米粉體混合均勻，較添加單種納米粉體的防污性能有顯著提高，具有協(xié)同防污作用。
　　 涂膜一般性能測(cè)試結(jié)果為：附著力1級(jí)、柔韌性為1