中国海洋大学：用于船舶防污的透明、疏水、自抛光有机硅改性丙烯酸锌聚合物涂层

2025-03-06 14:32:04 作者：涂料驿站来源：涂料驿站分享至：

海洋生物污损是指海水中微生物、植物和动物在水下各种设施表面的沉降和积聚。生物污损会增加阻力，导致高燃料消耗、温室气体排放和腐蚀，最终缩短海洋设备的使用寿命。使用防污涂层是缓解上述问题和减少商业损失的最直接方法。

无锡自抛光防污涂层是一种广泛应用的防污涂层。这种涂层依赖于海水环境中基础树脂中水溶性高分子化合物的水解。这种化学反应极大地改变了涂层的表面性质，有助于防污剂的释放，从而防止动态和静态污损。虽然这种方法在一定程度上能够有效减少生物污损，但其对环境的负面影响不容忽视。因此，人们正在积极开发更加环保的替代品。

近年来，疏水涂料受到广泛关注，因其接触角大和低弹性模量，可以通过引入疏水基团（如长链烃、氟化有机化合物、有机硅化合物）来提高涂料的防污性能，降低防污剂的消耗。在上述许多疏水基团中，有机硅化合物的硅氧烷主链可以表现出优异的旋转柔性，这大大提高了涂层的疏水性，并被广泛用于增强材料的疏水性。因此，为了提高丙烯酸锌聚合物的疏水性能，在自抛光丙烯酸锌涂层中引入有机硅结构对其进行疏水改性是提高其防污性能的有效方法。

近期，中国海洋大学于良民团队成功制备了一种具有透明、疏水性和自抛光性能的丙烯酸锌聚合物涂层，用于船舶防污。

通过将含羟基有机硅中间体（RSN-6018）与甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）接枝，合成丙烯酸酯硅氧烷单体（ASM），然后与丙烯酸酯单体进行自由基共聚，获得丙烯酸锌聚合物涂层（ASMx-Zn），实现了丙烯酸锌聚合物的有机硅改性。

该涂层在海水中浸泡7天后保持良好的透明度，解决了有机硅改性丙烯酸锌聚合物相容性差的问题。在海水中浸泡35天后，该涂层接触角保持在115.0°±1°，表现出稳定的疏水性。当ASM含量为0.5时，该涂层在16节航速下保持平整，在航行过程中具有优异的附着力。此外，该涂层对金黄色葡萄球菌的抑制率高达99%，并在实际海洋环境中具有两个月以上的防污效果。因此，本研究为制备改性自抛光防污树脂提供了一种有效的新方法，对保护海洋生态系统和延长海洋基础设施的使用寿命做出了重要贡献。

合成工艺

ASMx-Zn聚合物的合成工艺。

数据来源与出处

相关研究成果以“Transparent, hydrophobic, self-polishing organosilicon-modified zinc acrylate polymer coating for marine antifouling”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。

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