一种聚合物-贻贝壳粉复合抗生物污损涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合物

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及海洋防污材料
，尤其涉及一种聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人类对海洋资源的探索，海上有越来越多的工程装备，包括船舶、海上钻井平台和声纳等。这些人工设备需要经常在海面上工作，甚至浸没在海洋中。海洋环境复杂，有大量的细菌、微藻、大型藻类、原生动物以及脊椎动物等，其中细菌、藻类和贝类生物等生物会附着并生长在海洋工程设备表面，这就是生物污损现象。生物污损现象会造成海洋工程设备表面污损、影响设备的性能，甚至导致装备损坏，造成了高昂的维护和修理成本。
[0003]为了解决生物污损问题，当前的研究多集中于在材料中添加金属离子、砷氧化物和有机锡等防污剂制备防污损涂层，随着防污剂的缓慢释放，实现材料的防污效果。然而，上述传统防污损涂层中的重金属离子往往会危害生态环境，在食物链中发生生物富集；有机锡类防污剂防污效果良好，但因释放难以分解的有毒产物，已被禁止使用。
[0004]海洋动物壳体中常含有油酰胺，是一种较好的天然防污剂。在保留壳体有效成分的前提下将其制备形成牢固的防污涂层应用在海洋装备工件表面，将具有重要的价值和意义。
[0005]热喷涂是将涂层原料加热融化，并且在高速高压的气流下雾化成细颗粒，颗粒以熔融或半熔化的状态喷涂到基材上形成涂层的一种增材制造技术。热喷涂技术主要包括电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂等。热喷涂温度随喷涂技术的不同可以达到上千甚至上万摄氏度。
[0006]公开号为CN105062175A的中国专利文献中公开了一种防污损生物附着剂，该防污损生物附着剂为有机硅季铵盐表面改性的载有抗菌剂的氧化锌/二氧化硅中空微球，所述的防污损生物附着剂通过有机
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无机复合的协同作用，可实现更高效更长久的抗菌和防生物附着的性能。
[0007]公开号为CN106883702A的中国专利文献中公开了一种重防腐船舶水线下水性金属涂料，以丙烯酸树脂和氨基树脂为基础料，组分中加入间苯二酚和松香改性酚醛树脂，该涂料形成的涂层表面光滑，可避免海藻、贝壳及海中微生物等在船体上的污损性附着。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，简单可控、环境友好、可实现短时间大面积喷涂，制备得到的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层结合力牢固、厚度均匀且可控，生物防污效果优异。
[0009]具体采用的技术方案如下：
[0010]一种聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)将贻贝壳粉和聚合物粉末配制成混合悬浮液；
[0012](2)基体清洁后进行粗化处理；
[0013](3)将步骤(1)的混合悬浮液利用火焰喷涂技术喷涂至步骤(2)处理后的基体上，制备得到所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层。
[0014]贻贝壳粉是一种环境友好型材料，本专利技术将聚合物粉末与贻贝壳粉充分混合，采用液料火焰喷涂技术制备聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层，在喷涂过程中，聚合物粉末和贻贝壳粉末均匀分布在喷涂出的束流中，在不锈钢基体表面撞击分散后，逐渐沉积到基体表面，形成结合力良好的牢固涂层。
[0015]所述的贻贝壳粉由贻贝壳粉碎得到，优选的，所述的贻贝壳粉的粒径≤300μm。
[0016]优选的，所述的聚合物为聚丙烯酸、聚酰亚胺、聚乳酸或聚碳酸酯中的至少一种，粒径≤200μm。
[0017]为了使贻贝壳粉和聚合物粉末充分混合均匀，优选的，所述的混合悬浮液由贻贝壳粉和聚合物粉末分散于稀释剂中搅拌1～5h得到，所述的稀释剂包括但不限于水、乙醇等。
[0018]优选的，所述的混合悬浮液中，贻贝壳粉的质量分数为0.9％～4％，聚合物粉末的质量分数为8％～10％。贻贝壳粉的质量分数过低，不能起到抗污损的性能，质量分数过高会导致涂层的结合力会变差；聚合物粉末的质量分数过低，不能起到好的粘结作用，涂层结合力差，质量分数过高会导致喷涂过程难以进行，无法形成连续的涂层。
[0019]所述的基体为不锈钢，铝合金，钛合金等金属材料基体。
[0020]优选的，步骤(2)中，基体的清洁步骤为：将基体浸泡于酒精溶液中超声清洗，再用去离子水清洗、烘干；粗化处理的方式为：对基体表面喷砂处理。
[0021]优选的，步骤(3)中，火焰喷涂的参数为：乙炔压力0.1～0.5MPa，氧气压力0.2～1.0MPa，浆料喷枪压力0.2～1.0MPa，浆料流量10～40mL/min，喷涂距离20～35mm，浆料喷枪和火焰喷枪同步移动，移动速度均为5～20mm/s，喷涂次数为1～10次。
[0022]通过控制火焰喷涂参数，可实现聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的厚度可控。
[0023]本专利技术还提供了所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法制备得到的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层。
[0024]贻贝壳粉中的含有油酸胺，油酸胺是一种良好的天然防污损材料。油酸胺结构呈现规则的纹波结构，纹层结构可以显著降低双鞭藤壶幼虫、微藻等的沉降量。因此，贻贝壳粉有化学防污效应和物理防御结构。采用本专利技术方法制备得到的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层充分保留了贻贝壳粉的有效成分，且与基体的结合力好。
[0025]优选的，所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的厚度为100～300μm。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0027](1)本专利技术环境友好、原料易得、制备方法简单、喷涂过程高效、可实现短时间大面积喷涂，制备得到的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层结合力牢固、厚度均匀且可控。
[0028](2)本专利技术采用液料火焰喷涂方法制备聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层，可避免贻贝壳粉的有效成分的损失。
[0029](3)本专利技术制备得到的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的生物防污效果良好，小球藻粘附率最低可达0.66％。
附图说明
[0030]图1为贻贝壳粉和聚合物粉末的SEM图片，其中，A为贻贝壳粉，B为聚乳酸粉末。
[0031]图2为实施例1～4制得的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层SEM图片，其中，A为实施例1，B为实施例2，C为实施例3，D为实施例4。
[0032]图3为实施例4制得的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的截面SEM图片。
[0033]图4为贻贝壳粉、对比例1和实施例1～4制得的聚合物
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贻贝壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将贻贝壳粉和聚合物粉末配制成混合悬浮液；(2)基体清洁后进行粗化处理；(3)将步骤(1)的混合悬浮液利用火焰喷涂技术喷涂至步骤(2)处理后的基体上，制备得到所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层。2.根据权利要求1所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，其特征在于，所述的贻贝壳粉的粒径≤300μm。3.根据权利要求1所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，其特征在于，所述的聚合物为聚丙烯酸、聚酰亚胺、聚乳酸和聚碳酸酯中的至少一种，粒径≤200μm。4.根据权利要求1所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，其特征在于，所述的混合悬浮液由贻贝壳粉和聚合物粉末分散于稀释剂中搅拌1～5h得到，所述的稀释剂包括水或乙醇。5.根据权利要求1所述的聚合物
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贻贝壳粉复合抗生物污损涂层的制备方法，其特征在于，所述的混合悬浮液中，贻贝壳粉的质量分数为0.9％...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志远，凤晓华，黄晶，周平，吴双杰，李华，
申请(专利权)人：宁波慈溪生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：