青岛科技大学：具有动态表面的辣椒素触发丙烯酸酯涂层，实现持久的海洋防污

2026-11-13 17:09:58 作者：涂料驿站来源：涂料驿站分享至：

长期在复杂海洋环境中运行的海洋工程设施、船舶和水下设备面临严重的生物污损和金属腐蚀。生物污损会增加表面粗糙度和局部载荷，破坏涂层完整性，形成电解质滞留区和富氧环境，从而导致严重的局部腐蚀，严重威胁结构安全和使用寿命。传统的防污涂料通常依赖有机锡或铜基化合物的持续释放，这些物质对海洋生物（如贝类、鱼类）具有高毒性、生物累积性，属于长期环境污染物，对海洋生态系统造成严重危害。

丙烯酸聚合物因其优异的附着力、耐候性和耐化学性，被广泛用于海洋涂料中，以增强基材的防护能力。这些涂料在碱性海洋环境中会发生水解，水解层在洋流的剪切力作用下均匀剥离，形成动态表面，从而去除海洋污损微生物，但其机械强度不足，在静态或低速表面上的防污效果不佳。因此，开发环境友好型天然产物基防污剂已成为一个重要方向。

近期，青岛科技大学刘月涛团队成功制备了一种具有动态表面的辣椒素触发丙烯酸酯涂层，实现持久的海洋防污。

通过傅克烷基化反应，将N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）与焦性没食子酸（PG）合成辣椒素衍生物（AMTHB），随后通过自由基共聚反应将其引入丙烯酸酯聚合物（PMGKMA）主链上，然后以磷酸锌（ZP）作为防腐填料，制备出PMGKMA0.2–x%ZP复合涂层。

所制得的涂层具有优异的防污性能，对绿脓杆菌和大肠杆菌的抗菌率分别为87.05%和94.51%，对铜绿微囊藻的抑制藻为99.08%。经过21天的浸泡后，该涂层的水接触角仍保持在102°，表现出优异的疏水稳定性。与碳钢基材相比，该涂层的低频阻抗模量提高了约四个数量级，腐蚀电流密度降低了三个数量级，有效阻隔了腐蚀介质并抑制了电化学反应。此外，该涂层还具有优异的机械性能，包括硬度、韧性和抗冲击性。

本研究为开发环保型海洋保护涂层提供了新的策略和理论支持。

示意图