辣素衍生物改性涂层的制备及防污性能研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangbp20021225
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海洋污损生物附着在水下设备表面会对海洋工业造成严重危害,如导致船舶航行阻力增大、能耗增加及船体腐蚀等。有机硅基低表面能涂料和无锡自抛光涂料是目前应用最为广泛的环境友好型防污涂料。然而,这两种涂料的静态防污性能并不理想。本文以辣素衍生物丁香酚为防污功能分子,分别对有机硅基低表面能防污涂层和自抛光防污涂层进行功能化改性,主要研究内容如下:
  本文首先通过酯化反应合成了甲基丙烯酸丁香酯(EM),然后将其与亲水性单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP )和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷(TESPMA)通过自由基聚合反应得到EM改性硅氧烷聚合物(PEPS)。核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试证明了该聚合物的成功合成。之后,基于羟基封端聚二甲基硅氧烷(HO-PDMS-OH)和PEPS聚合物,本文通过化学交联法制备了两亲性涂层(PDMS-PEPS)。动态接触角测试表明在室温和50%相对湿度条件下,该涂层会在50s内呈现亲水性表面。表面自由能测试表明涂层具有低表面能特性。防污实验结果表明该涂层可以抑制90%以上的细菌和硅藻粘附。
  本文又通过自由基聚合反应合成了EM改性聚丙烯酸聚合物(PAPS-EM)。1HNMR、FTIR、凝胶渗透色谱(GPC)测试证明了PAPS-EM聚合物的成功合成。研究发现,所有样品的硬度均为4B-5B,漆膜附着力均为2H-3H,表明该涂层具有良好的机械性能。水解实验和静态接触角实验显示所有样品的水解率均低于7%,接触角降低值低于5°。防污剂控释实验显示EM功能分子可以延缓丁香酚的渗出率。实验室内防污实验和实海挂板实验显示PVP功能分子、EM功能分子和丁香酚可以有效抑制蛋白、细菌、硅藻及其他污损生物的粘附。所构建的协同防污机制赋予该涂层优异的长效静态防污能力。
其他文献
学位
南水北调中线工程是我国跨流域调水的战略工程,自2014年12月正式通水后,有力缓解了北方缺水的问题。丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,为了满足调水水量的要求,大坝从162m加高到了176.6m,在增加了水库库容量的同时,也带来了一系列生态环境问题,对整个流域有着深远影响。因此,评估调水工程影响下库区生态环境变化,对指导流域生态建设和发展,科学调水具有重要价值,同时也为科学识别大型水利工程影响
学位
孔雀石绿(MG)是一种高水溶性的三苯甲烷类染料,除了作为消毒剂、抗菌剂和杀菌剂外,还被广泛应用于印纸、纺织等印染业。MG可以通过嵌插和静电与DNA相互作用,具有致畸形、致突变性和致癌性。为了快速、高效地去除水溶液中MG,降低环境风险,本文基于漆酶对MG的良好降解效果,设计合成了两种不同的漆酶活性材料,并研究了它们去除水中MG的效能。首先以漆酶为有机组分合成了包裹磁性纳米粒的漆酶纳米花(MNFs-L
学位
N_2O是一种重要的温室气体,土壤是大气N_2O的重要来源,但影响土壤N_2O排放的因素非常复杂,有些因素的影响机制还不清楚。为了认识有机酸和氮肥类型对土壤N_2O排放的影响机理,进行了为期83天的土壤添加有机酸和氮肥的培养实验,用气相色谱法分析测定了培养期间的土壤N_2O排放速率,用常规法分析测定了培养结束后的一些土壤理化性质,结果表明:(1)有机酸显著影响土壤N_2O排放,有机酸类型不同,对其
学位
乳酸乳球菌是在厌氧条件下可发酵碳水化合物转化成以乳酸为主的代谢产物的一种革兰氏阳性细菌。乳酸乳球菌不仅在食品行业中应用广泛,其在作为细胞工厂用于生物基化学品的大规模生产方面也表现出巨大的潜力。作为兼性厌氧菌,乳酸乳球菌主要通过糖酵解途径获得能量用于生长和生产,其生物合成能力通常有限。随着发酵的进行,乳酸积累引起的反馈抑制和环境酸化严重抑制了细胞活性,难以实现细胞的高密度生长。本研究通过对碳代谢途径
学位
为了解长江中游城市群臭氧浓度时空特征,掌握影响长江中游地区臭氧浓度的主要影响因素,为政府防治臭氧污染提供依据。利用中国环境监测总站的污染物小时均值数据以及欧洲气象局下载的气象数据,经过数据整理,采用数据统计和时空地理加权回归模型模拟方法,对长江中游城市群共计28个城市的臭氧浓度进行统计,对整体臭氧浓度和污染状况的时空分布进行分析总结,并对气象、社会经济和污染物三个方面的原因分析,针对臭氧污染状况和
学位
维生素E是一种重要的脂溶性抗氧化剂,根据分子结构的差异分为生育酚和生育三烯酚。近年来,生育三烯酚因其具有较强的医学活性,例如抗癌活性等而受到广泛关注,尤其是δ-生育三烯酚。目前,市场上维生素E类产品约80%来自于化学合成,20%来自于植物提取。随着基因编辑技术的快速发展和应用,利用模式微生物来合成复杂分子结构的植物源产物是一种可行的、有前途的、绿色经济的方法来代替化学合成和植物提取。其中,酿酒酵母
学位
防腐涂料是环氧树脂(EP)最重要用途之一,与溶剂型涂料相比,虽然水性环氧涂料对人身健康及环境均更友好,但稳定性以及防腐性能却相对不足,因此提高水性环氧涂料的稳定性和防腐性能为当前相关研究的重点内容。石墨烯及氧化石墨烯(GO)因其自身优异的性质正越来越多地被应用于水性涂料防腐领域。本工作在使用环氧树脂E-51成功制备亲水性环氧树脂乳化剂(EEO)的基础上,制备了水性环氧乳液,并进一步采用不同氧化程度
学位
乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是公认安全(generally recognized as safe, GRAS)的食品级微生物,一些LAB产生的胞外多糖(exopolysaccharides,EPS),具有调节免疫、抗氧化、增稠、耐热等生物学和理化特性,在食品和生物医药领域展现出良好的应用前景。本论文对柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)产EPS的发酵
垃圾渗滤液具有有机污染物浓度高、氨氮含量高、重金属种类多、水质水量变化大等特点,其处理技术是近年来环保领域的研究热点之一。目前对于垃圾渗滤液处理技术的研究主要集中在高级氧化法和生物法上,而对蒸发法的研究相对较少。本文对混凝-吹脱-蒸发和混凝-减压挥发-蒸发两种组合工艺处理垃圾渗滤液进行了研究,在此基础上提出了蒸发气相吸收耦合工艺,并对其进行了相关的实验研究。  本文选用PFS作为混凝剂对垃圾渗滤液