Ag-Ag2S双面神颗粒、两亲性防污涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种Ag

【技术实现步骤摘要】
Ag
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Ag2S双面神颗粒、两亲性防污涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于海洋防污
，具体涉及一种Ag
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Ag2S双面神颗粒和一种含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]双面神颗粒是一种在纳米尺度具有不对称结构的粒子，仅单个非对称纳米粒子就具有不同的化学或物理特性以及方向性，克服了传统纳米杂化粒子表面单一、多重修饰分子间相互干扰的弊端，极易进行不对称修饰，在界面上具有强的吸附性等特性，使其在生物成像、生物传感和药物递送等方面具有重要的应用价值。
[0003]海洋生物污损是指海洋微生物、植物和动物在浸没于海水的表面上吸附、生长和繁殖所形成的生物垢，它会给船舶、采油平台和核电站等海洋工程装备以及养殖渔业造成巨大的危害。自人类开始探索海洋以来，海洋生物污损带来的问题一直困扰着人类。人们为此开发了一系列的方法来防止海洋生物污损，其中物理方法包括机械清除法、灼烧法、超声清洗法等，化学方法包括直接加氯法、电解海水法、表面植绒法、防污涂层法、仿生防污等。目前上述方法中最为简单、经济、有效的方法是海洋防污涂层，但仍存在一定局限性。
[0004]现有的海洋防污涂层种类繁多，包括但不限于污损脱附型涂层、防污剂释放型涂层、生物降解高分子防污涂层以及两亲性聚合物防污涂层等。现有的涂层技术普遍存在以下两个技术问题，导致其应用领域严重受限：（1）基本都含有有毒防污剂；（2）涂层本身不透明。因此，亟需提供一种新的透明防污涂层及其制备方法，不仅具有良好的防污功能及较长的寿命，还不能对环境产生破坏，在海洋观测领域获得更大的应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种Ag
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Ag2S双面神颗粒及含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层，利用Ag
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Ag2S的纳米酶性质，结合两亲性涂层本身的理化特性，实现环保且长效的海洋防污功能。本专利技术还提供了所述Ag
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Ag2S双面神颗粒及含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层的制备方法。
[0006]本专利技术的技术解决方案：一种Ag
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Ag2S双面神颗粒，其原料组分包括硝酸银、氨水、阳离子表面活性剂和硫代乙酰胺。
[0007]优选的，所述Ag
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Ag2S双面神颗粒原料组分中硝酸银、阳离子表面活性剂和氨水的物质的量之比为0.45：0.36：1。
[0008]优选的，所述Ag
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Ag2S双面神颗粒原料组分中硫代乙酰胺与硝酸银的物质的量之比为0.44：1。
[0009]优选的，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
[0010]一种Ag
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Ag2S双面神颗粒的制备方法，包括以下步骤：1）将硝酸银、氨水、阳离子表面活性剂混合，得到混合液A；
2）向混合液A中加入硫代乙酰胺水溶液，充分反应后离心过滤，分离得到Ag
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Ag2S双面神颗粒。
[0011]优选的，所述Ag
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Ag2S双面神颗粒的制备方法全程避免光线照射；所述制备方法温度控制在20
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40℃；充分反应时间为24
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48小时。
[0012]一种含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层，包括所述Ag
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Ag2S双面神颗粒与两亲性高聚物；所述Ag
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Ag2S双面神颗粒均匀分散在两亲性高聚物中。
[0013]优选的，所述Ag
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Ag2S双面神颗粒直径在10
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20nm。
[0014]优选的，所述两亲性高聚物为丙烯酸酯类聚合物。
[0015]一种含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层的制备方法，具体步骤包括：1）在惰性气体保护下，向丙酮和二甲苯的混合溶剂中加入丙烯酸酯单体，混合搅拌均匀，控制温度为40
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60℃，逐滴滴加引发剂，得到两亲性高聚物溶液；2）向得到的两亲性高聚物溶液中加入上述Ag
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Ag2S双面神颗粒，超声分散2
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3小时，得到涂层溶液；3）将步骤2）制得的涂层溶液通过旋涂法涂覆在玻璃片上，在20
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40℃条件下固化12
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24小时，得到含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层。
[0016]优选的，所述丙烯酸酯单体包括2
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甲氧基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和丙烯酸乙酯；进一步地，丙烯酸酯单体中2
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甲氧基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸乙酯与丙酮、二甲苯的质量比依次为1：1.5：3：4.5：6：6：10。
[0017]优选的，所述引发剂为偶氮二异丁基溴和过氧化苯甲酰；依次逐滴滴加偶氮二异丁基溴和二甲苯的混合物、过氧化苯甲酰和丙酮的混合物。
[0018]进一步地，所述偶氮二异丁基溴和二甲苯的混合物中，偶氮二异丁基溴、二甲苯和所述2
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甲氧基丙烯酸乙酯的质量比为0.16：2：1。
[0019]进一步地，所述过氧化苯甲酰和丙酮的混合物中，过氧化苯甲酰、丙酮和所述2
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甲氧基丙烯酸乙酯的质量比为0.06：2：1。
[0020]优选的，所述步骤2）中，Ag
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Ag2S双面神颗粒与所述两亲性高聚物溶液的质量比为（0.01~0.1）：100。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1）基于Ag
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Ag2S双面神颗粒纳米酶性能，具有极佳的抗菌性能，在光照条件下抗菌率达到98%以上；2）两亲性涂层表面形成水化层，大大降低硅藻的吸附能力，抗硅藻沉降率能达到85%以上；3）无有毒物质释放，环保无污染，有较高的耐久性；4）涂层透明，填补了海洋防污涂层领域的技术空白，在海洋观测等领域具有很好的发展前景。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的实施例1中Ag
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Ag2S双面神纳米颗粒的TEM和XRD图；
图2为两亲性高聚物涂层掺杂Ag
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Ag2S双面神纳米颗粒前后的SEM图；图3为涂层的抗硅藻性能效果图；图4为涂层的抗菌性能效果图；图5为涂层的实海挂板效果图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对专利技术的制备方法进行详细说明。
[0024]实施例1一种含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层的制备方法，包括以下步骤：1）25℃条件下，向装有50mL超纯水的100mL圆底烧瓶中加入6mL浓度为10mMol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.Ag
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Ag2S双面神颗粒，其特征在于制备所述Ag
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Ag2S双面神颗粒的原料组分包括硝酸银、氨水、阳离子表面活性剂和硫代乙酰胺。2.根据权利要求1所述的Ag
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Ag2S双面神颗粒，其特征在于所述原料组分中硝酸银、氨水和阳离子表面活性剂的物质的量之比为0.45：0.36：1；所述原料组分中硫代乙酰胺与硝酸银的物质的量之比为0.44：1。3.根据权利要求2所述的Ag
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Ag2S双面神颗粒，其特征在于所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。4.权利要求1
‑
3中任意一项所述Ag
‑
Ag2S双面神颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将硝酸银、氨水、阳离子表面活性剂混合，得到混合液；2）向所述混合液中加入硫代乙酰胺水溶液，充分反应后离心过滤，分离得到Ag
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Ag2S双面神颗粒。5.根据权利要求4所述的Ag
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Ag2S双面神颗粒的制备方法，其特征在于所述方法全程保持在20
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40℃条件下，避免光线照射进行；步骤2）中充分反应时间为24
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48小时。6.一种含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层，其特征在于包括两亲性高聚物和权利要求1
‑
3中任意一项所述Ag
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Ag2S双面神颗粒；所述Ag
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Ag2S双面神颗粒均匀分散在两亲性高聚物中；所述Ag
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Ag2S双面神颗粒的直径为10
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20nm；所述两亲性高聚物为丙烯酸酯类聚合物。7.一种含Ag
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Ag2S双面神颗粒的两亲性防污涂层的制备方法，具体步骤包括：1）在惰性气体保护下，向丙酮和二甲苯的混合溶剂中加入丙烯酸酯单体，混...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏荣欣，武江洁星，余涛，丁国杰，樊洁，
申请(专利权)人：天津如米基业新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：