新型防污劑的合成及其在涂料中的應(yīng)用.pdf

1、防污涂料是防止海洋生物附著的最簡(jiǎn)便有效的方法，從傳統(tǒng)的常規(guī)型防污涂料到目前研究最為活躍的無毒防污涂料，開發(fā)有效防污并且對(duì)環(huán)境友好的防污涂料非常重要。國(guó)際海事組織(IMO)從2003年1月1日起開始執(zhí)行有機(jī)錫涂料的使用禁令，并于2008年1月1日起完全禁止使用此類防污涂料。為此，近年來各國(guó)涂料界又開始致力于研發(fā)新型防污涂料及新型防污劑。
　　 蘆竹堿類化合物是一種生物堿，它具有高效的殺菌性能。本論文選取蘆竹堿類化合物作為研究的對(duì)象

2、，將其作為一種新型的、有效的、環(huán)保的防污劑應(yīng)用到涂料中。蘆竹堿防污劑的高效和對(duì)環(huán)境友好特性，使其在海洋防污涂層中具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文中蘆竹堿，2-溴蘆竹堿是兩種生物堿類化合物，此類物質(zhì)具有較強(qiáng)的生物殺菌性。由于其殺菌的功能此類物質(zhì)被應(yīng)用到防污過程中，并取得了理想的效果。同時(shí)其對(duì)環(huán)境的無害性更是傳統(tǒng)防污劑的理想替代品。本文合成了蘆竹堿、2-溴蘆竹堿并將其應(yīng)用到涂料中。通過對(duì)反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、pH值等主要影響因素的考察

3、，確定了最佳的合成工藝，并將合成的防污劑應(yīng)用到涂料中配制成環(huán)保型的防污涂料。反應(yīng)體系的pH值為11，反應(yīng)溫度為30～35℃，反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)左右下，合成工藝最優(yōu)。利用紅外光譜對(duì)合成的防污劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本的確定。以環(huán)氧樹脂為基料，配制防污涂料并進(jìn)行了各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)。利用觀測(cè)抑制細(xì)菌增長(zhǎng)情況和細(xì)菌數(shù)目減少的方式，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了自制的殺菌實(shí)驗(yàn)，證明了合成的防污劑具有明顯的殺菌性。
　　 本文首次合成了新型蘆竹堿化合物二羥基蘆竹堿

4、，并討論了利用曼尼奇反應(yīng)合成新型防污劑二羥基蘆竹堿的反應(yīng)機(jī)理。以吲哚和二乙醇胺、甲醛為原料，在乙酸催化下合成了二羥基蘆竹堿。通過考察溫度、時(shí)間、pH值三個(gè)主要因素對(duì)反應(yīng)的影響，利用正交實(shí)驗(yàn)給出最佳的合成條件：反應(yīng)時(shí)間6h，反應(yīng)溫度25℃,pH值為11；利用FT-IR，1HNMR對(duì)合成的防污劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的表征，最終確定了二羥基蘆竹堿的化學(xué)式為C13H18O2N2，分子量為234g/mol，熔點(diǎn)為44℃，并將此防污劑進(jìn)行殺菌實(shí)驗(yàn)，抑制細(xì)菌環(huán)

5、的直徑增大約2cm。結(jié)果表明，此防污劑具有明顯的殺菌性能。
　　 最后，本文將合成的二羥基蘆竹堿作為防污劑添加到涂料中，配制成防污涂料。對(duì)其涂料的基本性能和防污性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，達(dá)到基本要求。
　　 合成的新型蘆竹堿化合物二羥基蘆竹堿是一種對(duì)環(huán)境和人類健康沒有危害的環(huán)保型有機(jī)防污劑。二羥基蘆竹堿由于本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)使其具有明顯地殺菌效果，另外二羥基蘆竹堿結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)羥基基團(tuán)，因此可以將二羥基蘆竹堿以化學(xué)反應(yīng)的方式高分子化，