兩親性高分子季銨鹽防污涂料制備及性能研究.pdf

1、季銨鹽具有良好的殺菌性，與傳統(tǒng)防污涂料殺菌劑（有機(jī)錫、氧化亞銅、氧化鋅）相比，季銨鹽殺菌劑環(huán)保性能優(yōu)勢(shì)明顯。此外，季銨鹽具有很好的親水性，可以在防污涂料表面形成一層親水性大分子刷，利用船舶高速行駛在表面產(chǎn)生的剪切力，大大減少海洋中微生物對(duì)船體的附著破壞?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)高分子季銨鹽應(yīng)用于防污涂料的研究較少，因此本論文從季銨鹽單體合成開(kāi)始，利用紅外、核磁等結(jié)構(gòu)表征方法，成功合成出高純度、高產(chǎn)率的季銨鹽單體。再借鑒丙烯酸類防污涂料的合成方法，合成

2、了不同配方比例的防污涂料，并進(jìn)一步研究了涂料附著力、耐水性、抑菌性能。
　　首先，本文利用甲基丙烯酸-N，N-二甲胺基乙酯(DMAEMA)與鹵代試劑（溴代正丁烷、氯化芐）親核取代反應(yīng)特性，結(jié)構(gòu)表征顯示，合成了兩種丙烯酸類季銨鹽單體(DM-BB、DM-BC)。通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件（反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溶劑），優(yōu)化季銨鹽單體制備工藝，以及探討了不同合成方法對(duì)產(chǎn)率和純度的影響，最終在反應(yīng)時(shí)間8h、反應(yīng)溫度90℃、無(wú)溶劑反應(yīng)條件下，制得產(chǎn)

3、率為86.81％的高純度季銨鹽單體。
　　在此基礎(chǔ)上，采用自由基溶液聚合方法，將制備的季銨鹽單體與丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)在H2O與CH3CH2OH混合溶劑中（體積比=1∶3）按一定比例共聚，使陽(yáng)離子親水基團(tuán)與疏水基團(tuán)鏈接在同一大分子鏈上。通過(guò)耐水性測(cè)試比較，poly((DM-BC)-co-BA-co-GMA)防污涂料耐水性能較差，poly((DM-BB)-co-BA-co-GMA)防污涂料耐水性能良好。

4、所以，接下來(lái)主要以溴丁烷類高分子季銨鹽防污涂料為對(duì)象進(jìn)行研究。綜合接觸角測(cè)試、附著力測(cè)試、耐沖擊性能測(cè)試、TGA等測(cè)試結(jié)果，配方比例GMA∶BA∶DM-BB為1∶1∶5時(shí)，涂層性能較好。并涂覆于以鐵紅環(huán)氧聚酰胺為底漆鐵板上的涂層，與直接涂在馬口鐵板上的高分子季銨鹽防污涂層相比，附著力測(cè)試等級(jí)均在1～2級(jí)，附著性能良好。
　　最后，選用革蘭氏陰性菌液（氣單胞菌屬，Aeromonas punctata）浸泡涂層，利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微