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基于聚丙烯酰胺的防污材料的制备与性能研究

专 业: 应用化学
关键词: 聚丙烯酰胺 防污材料 仿生防污 低表面能 鲨鱼表皮 鲨鱼皮粘液
分类号: TQ628.3
形 态: 共 63 页 约 41,265 个字 约 1.974 M内容
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内容摘要


本论文主要是对鲨鱼皮粘液分泌功能进行模仿,以实现对海生物附着污损的防除。

具体是将含聚丙烯酰胺的材料加入到有机硅树脂中制成涂层,利用缓释控制技术使其在材料的表面少量、持续地溶出,由于聚丙烯酰胺具有水凝胶特性,因此溶出的聚丙烯酰胺会在材料的表面形成薄层水凝胶,它在海水运动的作用下会产生动态的不稳定效果,从而不利于海生物的附着,可以有效地防除污损海生物。

本论文通过对筛选的聚丙烯酰胺进行物理处理的方法和化学合成聚丙烯酰胺共聚物的方法分别与有机硅树脂相混合。

对于物理方法首先是选择可以形成近似粘液状态的合适分子量范围的聚丙烯酰胺,然后对聚丙烯酰胺采取研磨的方法和添加相容剂的方法来实现聚丙烯酰胺与有机硅树脂的混合。

实验表明,筛选得到的分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺AP-120与有机硅树脂不相容,添加有机硅聚醚共聚物后用锥形磨研磨能够混合均匀,但是进行硅藻培养实验时,涂片变白有脱落现象,故所采用的物理共混方法不能满足实验要求。

本论文对利用化学方法制备的聚丙烯酰胺.有机硅共聚物(COP)和聚丙烯酰胺.有机硅微球共聚物(PAS)进行了研究,结合红外光谱、热失重、释放率、迁移速率、接触角以及环境扫描电镜等手段对其进行分析与表征,并作为防污剂与有机硅树脂相混合制备了防污涂层,通过硅藻培养实验和贻贝培养实验对其防污性能进行了研究。

结果显示COP凝胶比PAS凝胶在海水中保持凝胶状态的时间长,把COP与PAS分别作为防污剂加入到有机硅树脂中制成的涂层,与单纯的硅树脂相比,表面能变化较小,防污性能有显著的提高。

本论文主要是通过将聚丙烯酰胺材料加入到有机硅树脂中来实现鲨鱼皮粘液分泌功能的模仿,要最终模拟出这种材料,并使其应用于海洋防污领域,还有很多内容需要进一步深入和完善..……

全文目录


文摘
英文文摘
1文献综述
1.1海洋生物的附着过程与影响因素
1.2仿生防污涂料的研究进展
1.2.1天然生物提取物——新型防污剂的研究
1.2.2低表面能防污涂料。
1.2.3具有微相分离结构的防污涂料。
1.2.4仿大型海洋生物表皮的涂料
1.3发展应用前景
1.4论文设计
1.4.1论文设计依据及主要内容
1.4.2论文的研究意义
2聚丙烯酰胺的筛选及其与有机硅树脂的物理共混
2.1聚丙烯酰胺的筛选
2.1.1主要仪器与药品
2.1.2实验方法
2.1.3结果与讨论
2.2聚丙烯酰胺与有机硅树脂物理共混
2.2.1主要仪器与药品
2.2.2实验方法
2.2.3实验结果
2.3小结
3聚丙烯酰胺-有机硅共聚物的制备与性能研究
3.1聚丙烯酰胺-有机硅共聚物的合成
3.1.1实验原料
3.1.2实验器材
3.1.3实验途径
3.1.4合成方法
3.2共聚物表征与性能测试
3.2.1红外光谱表征
3.2.2热重分析测试
3.2.3共聚物的溶解流失
3.2.4共聚物中的迁移
3.2.5水接触角及表面能测试
3.2.6防污能力测试
3.2.7扫描电镜观察与能谱分析
3.3结果与讨论
3.3.1聚丙烯酰胺-有机硅共聚物的红外光谱表征
3.3.2聚丙烯酰胺-有机硅共聚物的热重分析
3.3.3共聚物中聚丙烯酰胺的溶解流失
3.3.4共聚物中聚丙烯酰胺的迁移
3.3.5接触角与表面能测试
3.3.6防污能力
3.3.7扫描电镜观察与能谱分析
3.4小结
4聚丙烯酰胺-有机硅微球共聚物的制备与性能研究
4.1实验内容和方法
4.1.1实验原料
4.1.2实验器材
4.1.3合成路径
4.1.4共聚物的合成
4.2聚丙烯酰胺-有机硅微球共聚物表征与性能测试
4.2.1红外光谱表征
4.2.2溶解流失速率
4.2.3水接触角及表面能测试
4.2.4防污能力测试
4.2.5扫描电镜观察
4.3结果与讨论
4.3.1聚丙烯酰胺-有机硅微球共聚物的红外光谱表征
4.3.2共聚物微球的溶解流失
4.3.3接触角与表面能测试
4.3.4防污能力
4.3.5扫描电镜观察
4.4小结
5结论
参考文献

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中图分类: > TQ628.3 > 工业技术 > 化学工业 > 颜料工业 > 专用颜料

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