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中國海洋大學：用于船舶防污的透明、疏水、自拋光有機硅改性丙烯酸鋅聚合物涂層

2025-03-06 14:32:04 作者：涂料驛站來源：涂料驛站分享至：

海洋生物污損是指海水中微生物、植物和動物在水下各種設施表面的沉降和積聚。生物污損會增加阻力，導致高燃料消耗、溫室氣體排放和腐蝕，最終縮短海洋設備的使用壽命。使用防污涂層是緩解上述問題和減少商業損失的最直接方法。

無錫自拋光防污涂層是一種廣泛應用的防污涂層。這種涂層依賴于海水環境中基礎樹脂中水溶性高分子化合物的水解。這種化學反應極大地改變了涂層的表面性質，有助于防污劑的釋放，從而防止動態和靜態污損。雖然這種方法在一定程度上能夠有效減少生物污損，但其對環境的負面影響不容忽視。因此，人們正在積極開發更加環保的替代品。

近年來，疏水涂料受到廣泛關注，因其接觸角大和低彈性模量，可以通過引入疏水基團（如長鏈烴、氟化有機化合物、有機硅化合物）來提高涂料的防污性能，降低防污劑的消耗。在上述許多疏水基團中，有機硅化合物的硅氧烷主鏈可以表現出優異的旋轉柔性，這大大提高了涂層的疏水性，并被廣泛用于增強材料的疏水性。因此，為了提高丙烯酸鋅聚合物的疏水性能，在自拋光丙烯酸鋅涂層中引入有機硅結構對其進行疏水改性是提高其防污性能的有效方法。

近期，中國海洋大學于良民團隊成功制備了一種具有透明、疏水性和自拋光性能的丙烯酸鋅聚合物涂層，用于船舶防污。

通過將含羥基有機硅中間體（RSN-6018）與甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）接枝，合成丙烯酸酯硅氧烷單體（ASM），然后與丙烯酸酯單體進行自由基共聚，獲得丙烯酸鋅聚合物涂層（ASMx-Zn），實現了丙烯酸鋅聚合物的有機硅改性。

該涂層在海水中浸泡7天后保持良好的透明度，解決了有機硅改性丙烯酸鋅聚合物相容性差的問題。在海水中浸泡35天后，該涂層接觸角保持在115.0°±1°，表現出穩定的疏水性。當ASM含量為0.5時，該涂層在16節航速下保持平整，在航行過程中具有優異的附著力。此外，該涂層對金黃色葡萄球菌的抑制率高達99%，并在實際海洋環境中具有兩個月以上的防污效果。因此，本研究為制備改性自拋光防污樹脂提供了一種有效的新方法，對保護海洋生態系統和延長海洋基礎設施的使用壽命做出了重要貢獻。

合成工藝

ASMx-Zn聚合物的合成工藝。

數據來源與出處

相關研究成果以“Transparent, hydrophobic, self-polishing organosilicon-modified zinc acrylate polymer coating for marine antifouling”為標題發表在《Progress in Organic Coatings》上。

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