环氧树脂涂料导电添加剂对高压脉冲电场杀菌性能的影响

发布时间：2017-04-18 09:17

  本文关键词：环氧树脂涂料导电添加剂对高压脉冲电场杀菌性能的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们对海洋作业的日益加深,各种船舶和海洋设施的防护变得尤为重要。常年航行的船舶除了受到海水和海洋中的微生物腐蚀外,还会受到海洋中的各种微生物、植物和动物等附着,影响船舶等海洋设备的性能及其使用寿命。防污涂料的应用已成为全世界公认的防止海洋设施免受生物污损的行之有效的方法。然而,高压脉冲技术(PEF)在海洋防污领域的应用的报道仍属空白。 本论文以中国科学院金属研究所提供的环氧树脂涂料作为底料,分别以0.01%、0.03%和0.05%的碳纤维、炭黑和复合填料(炭黑与碳纤维质量比为1：4)作为掺入的导电填料,制备导电环氧树脂涂料。在南海自然海水领域中分别分离、筛选、提纯出黄杆菌,并将之扩大培养。将黄杆菌菌液滴放在涂料表面,放置在PEF设备中通以瞬时的高压电脉冲,利用平板计数法计算杀菌率。使用电化学交流阻抗技术(EIS)、开路电位(OCP)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等技术研究高压脉冲电场对涂料性能的影响。 碳纤维环氧树脂涂料杀菌实验结果表明,当涂层中不含碳纤维填料时,在11kV和15kV电压作用下,其杀菌率分别为90.82%和93.18%。在11kV电压和0.01%碳纤维含量时,杀菌效果随碳纤维长度的增大而略为增大,填料长度为7mm的碳纤维涂层杀菌率为99.82%。而在11kV电压和0.03%质量比时,填料长度为3mm的碳纤维涂层杀菌效果最大,为99.73%。 炭黑环氧树脂涂料杀菌实验结果表明,在15kV电压作用下,炭黑含量为0.01%时,杀菌率为98.48%,且高压脉冲电场中炭黑涂层的杀菌率会随着炭黑含量的增多而略微地增大,当涂层中的炭黑含量为0.05%时,其杀菌率达峰值99.82%。 复合填料环氧树脂涂料杀菌实验结果表明,在15kV电压作用下,当复合含量为0.01%时,杀菌率为97.13%,且高压脉冲电场中复合涂层的杀菌率会随着复合填料含量的增多而略微地增大,当涂层中的复合填料含量为0.05%时,其杀菌率达峰值99.59%。 PEF作用达50h后,环氧树脂涂层的阻抗值和开路电位都没有明显的改变。PEF对涂层的防腐性能影响微弱。环氧树脂涂层的拉曼光谱并无明显改变,只有部分谱峰的强度有极为微小的变化。SEM和EDS分析结果表明,通电前后,涂层表面没有明显变化。通电50h后,涂层表面没有出现裂纹、粉化等失效现象。
【关键词】：高压脉冲电场 环氧树脂涂料 杀菌率 碳纤维 炭黑 复合填料 电化学 拉曼
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 海洋防污研究9-10
• 1.1.1 海洋生物污损的危害9
• 1.1.2 海洋生物污损的机理9-10
• 1.2 海洋防污涂层10-12
• 1.2.1 海洋防污涂层防污机理10
• 1.2.2 海洋防污涂层研究进展10-11
• 1.2.3 新型环境友好型防污涂料11-12
• 1.3 高压脉冲电场(PEF)12-14
• 1.3.1 PEF简介12
• 1.3.2 PEF杀菌机理12-13
• 1.3.3 影响PEF效果的因素13
• 1.3.4 PEF在海洋防污领域的应用13-14
• 1.4 涂层评价研究方法14-15
• 1.4.1 电化学研究方法14-15
• 1.4.2 现代表征分析技术15
• 1.5 本论文研究的意义和内容15-18
• 1.5.1 本论文研究的意义15-16
• 1.5.2 本论文研究的内容16-18
• 2 碳纤维导电填料对高压脉冲电场杀菌性能的影响18-33
• 2.1 实验仪器与材料18-19
• 2.1.1 实验试剂18-19
• 2.1.2 实验仪器19
• 2.2 实验方法19-21
• 2.2.1 实验试板的制备19
• 2.2.2 实验菌种的制备19-20
• 2.2.3 杀菌性能的测定20-21
• 2.2.4 PEF对涂层的影响21
• 2.2.5 统计分析21
• 2.3 实验结果21-30
• 2.3.1 PEF对黄杆菌的杀菌效果21-24
• 2.3.2 电化学阻抗谱分析24-25
• 2.3.3 开路电位分析25-26
• 2.3.4 激光拉曼光谱分析26-28
• 2.3.5 表面形貌分析28-30
• 2.4 讨论30-32
• 2.5 结论32-33
• 3 炭黑导电填料对高压脉冲电场杀菌性能的影响33-43
• 3.1 实验仪器与材料33
• 3.1.1 实验试剂33
• 3.1.2 实验仪器33
• 3.2 实验方法33-35
• 3.2.1 实验试板的制备33-34
• 3.2.2 实验菌种的制备34
• 3.2.3 杀菌性能的测定34-35
• 3.2.4 PEF对涂层的影响35
• 3.2.5 统计分析35
• 3.3 实验结果35-41
• 3.3.1 PEF对黄杆菌的杀菌效果35-36
• 3.3.2 电化学阻抗谱分析36-37
• 3.3.3 开路电位分析37-38
• 3.3.4 激光拉曼光谱分析38-39
• 3.3.5 表面形貌分析39-41
• 3.4 讨论41-42
• 3.5 结论42-43
• 4 复合导电填料对高压脉冲电场杀菌性能的影响43-53
• 4.1 实验仪器与材料43
• 4.1.1 实验试剂43
• 4.1.2 实验仪器43
• 4.2 实验方法43-45
• 4.2.1 实验试板的制备43-44
• 4.2.2 实验菌种的制备44
• 4.2.3 杀菌性能的测定44-45
• 4.2.4 PEF对涂层的影响45
• 4.2.5 统计分析45
• 4.3 实验结果45-51
• 4.3.1 PEF对黄杆菌的杀菌效果45-46
• 4.3.2 电化学阻抗谱分析46-47
• 4.3.3 开路电位分析47-48
• 4.3.4 激光拉曼光谱分析48-49
• 4.3.5 表面形貌分析49-51
• 4.4 讨论51-52
• 4.5 结论52-53
• 5 总结53-54
• 参考文献54-59
• 附录59-60
• 致谢60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 董晓宁;赵海福;赵强;张爱琴;;环氧树脂涂料的研制及应用[J];中国包装工业;2014年02期

2 李万利,林建,颜明发,邹友思;双酚A型环氧树脂涂料的分离及表征[J];化学世界;2002年11期

3 马文伟,潘慧铭,马文石;苯乙烯—丙烯酸—胺复盐单组分环氧树脂涂料的研制[J];化学与粘合;2003年01期

4 蓝丽红;蓝平;廖安平;韦加富;;高性能环氧树脂涂料的研制[J];涂料工业;2007年12期

5 胡志鹏;;国内外环氧树脂涂料的发展[J];涂装与电镀;2007年05期

6 蒋道喜;环氧树脂涂料使用方法[J];调味副食品科技;1981年03期

7 周应求;;联合化学公司正在开发氟代环氧树脂涂料[J];精细与专用化学品;1985年22期

8 外村贞一;;环氧树脂涂料[J];纤维复合材料;1987年02期

9 鲜义友,王用生;环氧树脂涂料在碳钢制罐中的防腐作用[J];食品机械(食品工艺与机械);1989年04期

10 赵孝友;;水溶性环氧树脂涂料[J];安徽化工;1989年04期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 欧忠文;周俊龙;刘朝辉;陈云;陈寒斌;陈乔;许春霞;;原位构筑Nano-Ag对环氧树脂涂料的增韧改性及其微波固化行为研究[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年

2 胡海青;王庆念;魏燕彦;;环氧树脂涂料中TiO_2的分布对耐候性能的影响[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 陈一峰;佳隆公司擅自生产环氧树脂涂料遭曝光[N];中华建筑报;2006年

2 杨楠;赛尔环氧树脂涂料全面进军中国市场[N];中华建筑报;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 林海强;环氧树脂涂料导电添加剂对高压脉冲电场杀菌性能的影响[D];海南大学;2015年

2 饶建波;含氟环氧树脂涂料的研制[D];武汉理工大学;2009年

3 皮中卫;溶胶—凝胶法制备SiO_2/环氧树脂涂料的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 邱国增;纳米氧化钇基复合材料制备及其在环氧树脂涂料中的应用研究[D];内蒙古科技大学;2015年

5 匡伟;水性单组份环氧涂料的制备及钛钢复合板与有机涂层的结合性能研究[D];湖南大学;2013年

  本文关键词：环氧树脂涂料导电添加剂对高压脉冲电场杀菌性能的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：314543