【摘 要】
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长期服役于海洋环境中的工程材料,受到严重的海洋腐蚀以及海洋生物污损影响,带来巨额经济损失。超疏水涂层由于具有优异的自清洁性能,可以用于抗海洋生物污损以及抗腐蚀领域。但是目前超疏水涂层普遍机械性能较差。为提高超疏水涂层的力学性能,本文提出利用聚多巴胺改性涂层,极大的增加涂层的力学性能。对所制备的功能纳米复合物的微观结构及化学组成进行了表征,并研究了Zn O-PDA-NDM/GO＆PU涂层以及Zn O
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长期服役于海洋环境中的工程材料,受到严重的海洋腐蚀以及海洋生物污损影响,带来巨额经济损失。超疏水涂层由于具有优异的自清洁性能,可以用于抗海洋生物污损以及抗腐蚀领域。但是目前超疏水涂层普遍机械性能较差。为提高超疏水涂层的力学性能,本文提出利用聚多巴胺改性涂层,极大的增加涂层的力学性能。对所制备的功能纳米复合物的微观结构及化学组成进行了表征,并研究了Zn O-PDA-NDM/GO＆PU涂层以及Zn O-PDA@CHPTAC-NDM/GO＆PU涂层的抗腐蚀性能和抗微生物粘附性能。具体研究内容如下:（1）聚多巴胺改性耐磨超疏水防腐蚀涂层的制备及其性能研究用聚多巴胺包覆纳米ZnO,将正十二硫醇作为低表面能改性剂接枝在纳米氧化锌表面,然后将改性后的纳米氧化锌负载在氧化石墨烯表面得到具有超疏水性的纳米复合物。将纳米复合物与聚氨酯以一定的比例混合喷涂,制备得到耐磨超疏水Zn O-PDA-NDM/GO＆PU涂层。对纳米复合物结构进行了表征,研究了不同配比对涂层机械稳定性和浸润性的影响,并对最佳填料配比的涂层的耐酸碱性能、力学性能、耐中性盐雾腐蚀以及电化学腐蚀性能进行了研究。电化学测试结果表明,Zn O-PDA-NDM/GO＆PU涂层的缓蚀效率达到了99.89%,具有优异的耐腐蚀性能。探究了Zn O-PDA-NDM＆GO/PU涂层的防腐蚀机理,超疏水表面可以有效的隔绝腐蚀介质,从而延缓腐蚀进程。（2）季铵盐改性耐磨超疏水涂层的制备及其抗生物粘附性能研究用聚多巴胺包覆纳米ZnO,并用季铵盐（3-氯-2-羟丙基-3-甲基氯化铵,CHPTAC）以及正十二硫醇进行表面接枝改性,然后将改性后的纳米氧化锌负载在氧化石墨烯表面得到具有超疏水性的纳米复合物。将纳米复合物与聚氨酯以3:2的比例混合喷涂,制备得到耐磨超疏水Zn O-PDA@CHPTAC-NDM/GO＆PU涂层。对纳米复合物结构进行了表征,并对涂层的耐酸碱、抗菌性、抗蛋白粘附以及抗生物粘附性能进行了研究。研究结果表明,Zn O-PDA@CHPTAC-NDM/GO＆PU涂层具有优异的杀菌效果,且CHPTAC可以瓦解绿藻细胞壁,在超疏水与季铵盐的协同作用下,涂层具有优异的抗绿藻粘附性能。
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