本文關(guān)鍵詞：兩性納米粒子的制備及其在海洋防污涂料中初步應(yīng)用研究

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【摘要】：為了解決傳統(tǒng)防污涂料中的重金屬對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成污染的問(wèn)題,本實(shí)驗(yàn)研發(fā)了一種摻雜甜菜堿類納米粒子的自拋光型海洋防污涂料。此種防污涂料,能夠在流動(dòng)的海水中隨基料的水解而不斷更新,并借助于嵌段聚合物的兩親性實(shí)現(xiàn)納米粒子的核殼結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn),包裹在內(nèi)層的甜菜堿結(jié)構(gòu)得以暴露,在涂料表面形成抗吸附層,從而實(shí)現(xiàn)減弱和防止海洋污損生物的附著生長(zhǎng)的功能,達(dá)到海洋防污的效果。本課題組曾通過(guò)原子轉(zhuǎn)移活性自由基(ATRP)兩步法以甲基丙烯酸正丁酯(BMA)、丙烯酸丁酯(BA)為第一單體與甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)聚合生成兩種兩親性嵌段聚合物PBMA-b-PDMAEMA和PBA-b-PDMAEMA。但兩步合成嵌段聚合物時(shí),DMAMEA樣品必須過(guò)量且轉(zhuǎn)化率低。本文通過(guò)順序加料法的方式一步合成了這兩種嵌段聚合物,所有的單體轉(zhuǎn)化率均在95%以上,達(dá)到了近乎“原子經(jīng)濟(jì)”的轉(zhuǎn)化水平,為工業(yè)化生產(chǎn)提供了可行性條件。其次,將兩性納米粒子摻入到涂料的基料當(dāng)中去,對(duì)水解及抗菌實(shí)驗(yàn)涂料的防污性能展開(kāi)了初步的探索。發(fā)現(xiàn)涂層水解速率與納米粒子含量、納米粒子分子量以及納米粒子嵌段比的相關(guān)�？咕鷮�(shí)驗(yàn)揭示自更新涂層可以有效抑制金黃色葡萄球菌在涂層表面的附著。海洋防污測(cè)試表明摻雜兩性納米粒子能夠有效提高自更新涂料的海洋防污性能。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)境友好 海洋防污涂層 自更新 甜菜堿 兩性納米粒子 嵌段聚合物
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ637;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-24
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 海洋生物污損9-13
• 1.2.1 海洋生物污損的主要危害9-10
• 1.2.2 海洋污損生物黏附的基本過(guò)程10-13
• 1.3 防污涂層簡(jiǎn)介13-22
• 1.3.1 防污涂料的發(fā)展歷史14
• 1.3.2 低表面能涂料14-16
• 1.3.3 仿生涂料16-17
• 1.3.4 防污劑的無(wú)毒化17-19
• 1.3.5 有機(jī)硅樹(shù)脂簡(jiǎn)介19-20
• 1.3.6 兩性納米粒子與甜菜堿20-22
• 1.4 本課題的研究意義和主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 1.4.1 研究意義22
• 1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分24-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料24-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑24-25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分26-32
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及原料的處理26-27
• 2.2.1.1 單體BMA、BA、DMAEMA的干燥及去除阻聚劑26
• 2.2.1.2 二甲苯的干燥26
• 2.2.1.3 溴化亞銅的純化26-27
• 2.2.2 兩性納米粒子的合成27-29
• 2.2.2.1 PDMAEMA-b-PBMA的合成27-28
• 2.2.2.2 PBA-b-PDMAEMA的合成28-29
• 2.2.2.3 納米粒子的季銨鹽化反應(yīng)29
• 2.2.3 可水解的有機(jī)硅基料的制備29-30
• 2.2.4 防污涂料的制備與水解速率測(cè)試30
• 2.2.5 抗菌實(shí)驗(yàn)30-31
• 2.2.6 海洋掛板實(shí)驗(yàn)31-32
• 第3章 兩性納米粒子的合成及表征32-48
• 3.1 引言32
• 3.2 反應(yīng)機(jī)理32-34
• 3.3 嵌段聚合物的合成與表征34-40
• 3.4 兩性納米粒子的合成與表征40-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 防污涂料的制備與性能研究48-65
• 4.1 引言48
• 4.2 反應(yīng)機(jī)理48-50
• 4.3 防污涂料表面親水性測(cè)試50-52
• 4.4 防污涂料的水解速率測(cè)定52-57
• 4.5 防污涂料防污性能測(cè)試57-63
• 4.6 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74
• 致謝74

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本文編號(hào)：803663