具有微相分离结构防污涂层的设计、制备及性能研究
发布时间：2020-12-15 07:09
由于海洋生物污损能够带来的巨大损失，防污涂层的研究一直是人们研究的热点。尤其是随着人们环保意识的提高，以及对海洋生物污损过程的深入了解，对于新型仿生防污涂层要求越来越多，进而开发了具有微相分离结构的仿生防污涂层。研究表明，具有微相分离结构的表面可以防止蛋白吸附，进而可以用来进行海洋生物防污。由于具有微相分离结构的共聚物体系较少，这种防污涂层尚处于研究阶段，对防污涂层制备技术和防污机理研究也不足。本文的基本思想是选用几种常见并且比较廉价的聚合物为链段模型，设计出不同体系的共聚物，并采用模拟方法预测各种共聚物涂层的微相分离结构；同时，利用化学方法合成所设计的共聚物，并对其进行微相分离结构以及防污性能研究。首先，本文选用几种常见廉价并且对海洋环境没有污染的共聚物为链段，分别设计了PDMS/PS嵌段共聚物、PMMA/PS随机共聚物及PMMA/PEG接枝共聚物，并利用耗散粒子动力学方法，对不同成分含量的三种共聚物分别进行了涂层表面微相分离结构的预测。对PDMS含量分别为10%、20%90%的PDMS/PS嵌段共聚物涂层，PMMA含量分别为10%、20%9
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
珠子的划分方法（a）及划分后的粗粒化模型（b）
30(i1) (i2)MS 含量分别为 10%（a1，a2），20%（b1，b2），30%（c1，c2），40%（d，60%（f1，f2），70%（g1，g2），80%（h1，h2）及 90%（i1，i2）时测的 PDMS/PS 涂层二维及三维相结构.6 2D and 3D phase structures from calculation of PDMS/PS copolymer coatents were 10%（a1，a2），20%（b1，b2），30%（c1，c2），40%（d1，e2），60%（f1，f2），70%（g1，g2），80%（h1，h2）and 90%（i1 3.6 可以看出，在 PDMS 含量小于 20%时（3.6a，b），PDMS状分散相分布，并且随着 PDMS 含量的增加，颗粒增大；当
（c）图 3.13 PDMS 摩尔含量分别为 32%（a）、41%（b）和 50%（c）时，PDMS/PS 嵌段共聚物涂层表面的三维 AFM 形貌图Figure 3.13 3D AFM topography of PDMS/PS of surfaces of copolymer coatings with PDMScontents were respectively 32% (a), 41% (b) and 50% (c)从图中可以看出，PDMS 含量分别为 32%、41%和 50%的三种 PDMS/PS嵌段共聚物涂层表面均存在一定尺度的微相分离结构。由于 PDMS/PS 共聚物中PDMS 链段和 PS 链段在同一溶剂中的溶解度参数不同，在 AFM 图中表现出不同高度的为相分离表面形态。而且共聚物中 PDMS 含量不同时，表现在相区上的尺寸及形状都有不同程度的差异。研究表明，在轻敲模式下得到的 AFM 图，亮色区域表示高处，深色区域部分则表示低处[228]。对于 PDMS/PS 共聚物的轻敲模式 AFM 相图，一方面需要考虑嵌段共聚物的表面能，PS 的表面能为3.6×10-2N/m 要大于 PDMS（2.1×10-2N/m），从而使得为降低整个共聚物涂层体
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型氟硅改性环氧丙烯酸超疏水防污涂层研究[J]. 龙香丽,陈美玲,高宏,章为夷,杨莉. 涂料工业. 2012(09)
[2]海洋污损生物藤壶的附着与防除[J]. 陈长春,项凌云,刘汉奇. 海洋环境科学. 2012(04)
[3]二硫代二丙酰胺衍生物的合成、表征及其防污性能研究[J]. 苗展展,姜晓辉,于良民,王一英,于晶. 涂料工业. 2012(08)
[4]木质渔船用新型防污涂料的研制[J]. 陈绍平,国耀东,康思波,张静,刘希燕,蒋健明. 中国涂料. 2012(07)
[5]二醋酸纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯的合成与表征[J]. 李宁,丁建明,董岸杰,张建华,邓联东. 化学工业与工程. 2012(04)
[6]新型星形聚膦腈基杂臂聚合物的合成[J]. 蔡湘雯,肖安国. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2012(02)
[7]PS-b-PnBA-OH的合成及对玻纤增强PS界面性能的影响[J]. 申涛,林群芳,周晓东. 高分子材料科学与工程. 2012(06)
[8]基于低表面能树脂的海洋防污涂料的研究进展[J]. 杨玉臻,于良民,李霞,于晶,徐经委. 材料导报. 2012(11)
[9]海洋污损生物防除方法概述及发展趋势[J]. 胥震,欧阳清,易定和. 腐蚀科学与防护技术. 2012(03)
[10]含1,2,3-三氮唑官能团嵌段共聚物的制备及其对蛋白质的吸附[J]. 周俊晖,吴起,刘和文. 应用化学. 2012(05)
博士论文
[1]环境友好型丙烯酸树脂的合成及其在海洋防污涂料中的应用研究[D]. 于良民.中国海洋大学 2004
硕士论文
[1]倍半硅氧烷及其复合材料的分子模拟和性质[D]. 石琴.北京化工大学 2008
[2]蛋白质在PEU/LCP复合生物材料上的吸附行为研究[D]. 詹东妮.重庆大学 2006
[3]石英晶体微天平研究蛋白质在壳聚糖及衍生物表面的吸附行为[D]. 韩明川.天津大学 2004
本文编号：2917875
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
珠子的划分方法（a）及划分后的粗粒化模型（b）
30(i1) (i2)MS 含量分别为 10%（a1，a2），20%（b1，b2），30%（c1，c2），40%（d，60%（f1，f2），70%（g1，g2），80%（h1，h2）及 90%（i1，i2）时测的 PDMS/PS 涂层二维及三维相结构.6 2D and 3D phase structures from calculation of PDMS/PS copolymer coatents were 10%（a1，a2），20%（b1，b2），30%（c1，c2），40%（d1，e2），60%（f1，f2），70%（g1，g2），80%（h1，h2）and 90%（i1 3.6 可以看出，在 PDMS 含量小于 20%时（3.6a，b），PDMS状分散相分布，并且随着 PDMS 含量的增加，颗粒增大；当
（c）图 3.13 PDMS 摩尔含量分别为 32%（a）、41%（b）和 50%（c）时，PDMS/PS 嵌段共聚物涂层表面的三维 AFM 形貌图Figure 3.13 3D AFM topography of PDMS/PS of surfaces of copolymer coatings with PDMScontents were respectively 32% (a), 41% (b) and 50% (c)从图中可以看出，PDMS 含量分别为 32%、41%和 50%的三种 PDMS/PS嵌段共聚物涂层表面均存在一定尺度的微相分离结构。由于 PDMS/PS 共聚物中PDMS 链段和 PS 链段在同一溶剂中的溶解度参数不同，在 AFM 图中表现出不同高度的为相分离表面形态。而且共聚物中 PDMS 含量不同时，表现在相区上的尺寸及形状都有不同程度的差异。研究表明，在轻敲模式下得到的 AFM 图，亮色区域表示高处，深色区域部分则表示低处[228]。对于 PDMS/PS 共聚物的轻敲模式 AFM 相图，一方面需要考虑嵌段共聚物的表面能，PS 的表面能为3.6×10-2N/m 要大于 PDMS（2.1×10-2N/m），从而使得为降低整个共聚物涂层体
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型氟硅改性环氧丙烯酸超疏水防污涂层研究[J]. 龙香丽,陈美玲,高宏,章为夷,杨莉. 涂料工业. 2012(09)
[2]海洋污损生物藤壶的附着与防除[J]. 陈长春,项凌云,刘汉奇. 海洋环境科学. 2012(04)
[3]二硫代二丙酰胺衍生物的合成、表征及其防污性能研究[J]. 苗展展,姜晓辉,于良民,王一英,于晶. 涂料工业. 2012(08)
[4]木质渔船用新型防污涂料的研制[J]. 陈绍平,国耀东,康思波,张静,刘希燕,蒋健明. 中国涂料. 2012(07)
[5]二醋酸纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯的合成与表征[J]. 李宁,丁建明,董岸杰,张建华,邓联东. 化学工业与工程. 2012(04)
[6]新型星形聚膦腈基杂臂聚合物的合成[J]. 蔡湘雯,肖安国. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2012(02)
[7]PS-b-PnBA-OH的合成及对玻纤增强PS界面性能的影响[J]. 申涛,林群芳,周晓东. 高分子材料科学与工程. 2012(06)
[8]基于低表面能树脂的海洋防污涂料的研究进展[J]. 杨玉臻,于良民,李霞,于晶,徐经委. 材料导报. 2012(11)
[9]海洋污损生物防除方法概述及发展趋势[J]. 胥震,欧阳清,易定和. 腐蚀科学与防护技术. 2012(03)
[10]含1,2,3-三氮唑官能团嵌段共聚物的制备及其对蛋白质的吸附[J]. 周俊晖,吴起,刘和文. 应用化学. 2012(05)
博士论文
[1]环境友好型丙烯酸树脂的合成及其在海洋防污涂料中的应用研究[D]. 于良民.中国海洋大学 2004
硕士论文
[1]倍半硅氧烷及其复合材料的分子模拟和性质[D]. 石琴.北京化工大学 2008
[2]蛋白质在PEU/LCP复合生物材料上的吸附行为研究[D]. 詹东妮.重庆大学 2006
[3]石英晶体微天平研究蛋白质在壳聚糖及衍生物表面的吸附行为[D]. 韩明川.天津大学 2004
本文编号：2917875
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