生物污損是阻礙航運業(yè)發(fā)展的主要因素之一,對船舶等設(shè)備的安全使用帶來了威脅,并且直接對國民經(jīng)濟(jì)造成不可估量的損失和危及人民生命財產(chǎn)安全,因此研究防污涂料具有重要意義。傳統(tǒng)的防污涂料由于具有毒性而逐漸被禁用,未來防污研究朝著環(huán)保和高效化方向發(fā)展。聚苯胺高分子材料由于其獨特的摻雜機(jī)制和生物相容性等優(yōu)點,將該材料摻雜或復(fù)合不同防污物質(zhì)可賦予其多樣的功能,為環(huán)保型防污添加劑的研究開辟了新的路徑。本文首先制備本征態(tài)聚苯胺以及聚苯胺分別摻雜納米類、無機(jī)酸類、有機(jī)酸類、鹽類等具有防污性能的9種物質(zhì),總共合成10種聚苯胺材料,并通過較為全面的表征手段分析聚苯胺材料的結(jié)構(gòu)和形貌。將聚苯胺材料以及聚苯胺復(fù)合生物防污劑蘆竹堿材料作為防污添加劑,同丙烯酸樹脂共混制備涂層,對比不同聚苯胺防污添加劑在涂層中的防污性能,從而得到防污性能好的涂層。最后通過防腐測試方法進(jìn)一步研究涂層的耐蝕性能,總結(jié)分析聚苯胺材料在涂層中的防污防腐機(jī)理。具體包括以下三個方面的研究內(nèi)容:（1）通過化學(xué)氧化合成法制備無機(jī)酸類（鹽酸、硫酸、磷酸）、有機(jī)酸類（十二烷基苯磺酸、單寧酸）、鹽類（木質(zhì)素磺酸鈉、苯甲酸鈉）、納米類（氧化石墨烯、石墨烯）等... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)場調(diào)研海洋中設(shè)施

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2藻和藻類孢子等，最常見的大型污損生物有藤壺、綠藻、硅藻、盤管蟲、貽貝等（如圖1-2）。藤壺是生物污損中最常見的節(jié)肢動物，市場上所有成功的防污涂料都必須能夠控制藤壺的附著[4]；綠藻是導(dǎo)致全世界人造表面“軟”結(jié)垢的最常見的大型藻類之一，已被用作生物污損和附著力實驗研究的生物模型[5]；硅藻是單細(xì)胞藻類，對防污涂料具有很高的抵抗力，藻類通過水流和局部的水運動或重力作用而被帶到表面，可分泌多糖而粘附在表面[6]。a細(xì)菌，b綠藻，c分泌粘合劑，d硅藻，e盤管蟲幼蟲，f藤壺幼蟲，g成年藤壺，h成年塊莖蟲，i成年貽貝，j綠藻單株植物圖1-2具有代表性的一系列污損生物[7]船舶在海洋中航行時會有成千上萬的海洋生物在表面定殖，了解生物污損的附著過程和機(jī)理，有助于實現(xiàn)防除污損生物的目標(biāo)[8]。污損生物在設(shè)施表面定殖結(jié)垢有三個典型的關(guān)鍵過程：一是生物污損的初級階段，表面堆積一些有機(jī)分子（蛋白質(zhì)，多糖和糖蛋白等），從而表面形成一層有機(jī)調(diào)節(jié)膜；二是細(xì)菌的定居階段，主要為可逆的接近過程（吸附）和不可逆的附著過程（粘附），表面有機(jī)調(diào)節(jié)膜為細(xì)菌提供附著的可能性，細(xì)菌本身分泌大分子粘性物質(zhì)加固其在表面的附著，從而形成初級定殖；三是微生物膜的形成為更多的多細(xì)胞生物提供了食物，從而形成了一層生物膜，細(xì)菌、硅藻、大型藻類的孢子和原生動物是主要的定居者，各種各樣的海洋巨噬生物的幼體（水生動物，藤壺，貽貝，管狀蠕蟲）到達(dá)表面[3]。海洋生物污損形成過程易受到許多因素的影響，主要影響因素包括鹽度、pH值、

第一章緒論3溫度、流速、營養(yǎng)水平和太陽輻射強(qiáng)度等，所有因素均隨季節(jié)、空間和深度的變化而發(fā)生變化，因此海洋生物污損發(fā)生過程隨機(jī)且復(fù)雜。大部分生物污損在海洋構(gòu)筑物表面定殖的發(fā)展過程見圖1-3，也有許多不同于這些生長步驟的復(fù)雜過程。主要開始產(chǎn)生污損危害的是生物污損定殖后的過程，因此防除海洋生物污損要將污損形成控制在浮游過程中。圖1-3海洋污損形成過程[3]目前海洋生物污損防除的方法主要包括物理防污法、生物防污法和化學(xué)防污法等。其中，物理方法較為直接，但耗費大量的人力和物力；生物防污法是近年來新興的研究角度，將生物防污劑加入涂層中引起了科研工作者的關(guān)注。防污涂層是所有方法中使用較少人力和物力，且對防止微生物和大型生物附著是最有效和長效的方法[8]。海洋污損防除方法物理防污法：人工機(jī)械清除、超聲波處理等生物防污法：通過具備生物活性的物質(zhì)如辣椒素、有機(jī)酸和蘆竹堿等天然提取物作為防污添加劑，干擾生物信號阻止生物附著化學(xué)防污法：較為廣泛的方法，過去常用涂覆含有毒殺菌劑的涂層起到防污作用，現(xiàn)興起環(huán)保型防污涂層研究圖1-4主要生物防除方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建與表征[D]. 王俊生.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]二次摻雜聚苯胺納米材料的制備及其性能研究[D]. 魏民.青島科技大學(xué) 2018
[2]溴代聚苯胺的制備及其在抗菌、防腐防污涂料中的應(yīng)用[D]. 蔡瑋.天津大學(xué) 2017
[3]功能酸摻雜聚苯胺材料的制備及性能研究[D]. 楊顯.河南大學(xué) 2014
[4]海洋防污性能評價方法及其在防污涂料中的應(yīng)用[D]. 沈明.浙江海洋學(xué)院 2014
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[8]新型防污劑的合成及其在涂料中的應(yīng)用[D]. 邢杰.蘭州理工大學(xué) 2010
[9]幾種船舶涂層失效過程的電化學(xué)阻抗譜研究[D]. 賈芳科.北京化工大學(xué) 2009
[10]新型聚苯胺涂層的制備及其涂覆體系的電化學(xué)阻抗譜研究[D]. 夏大海.天津大學(xué) 2009



本文編號：3308724