PVA-PAAm水凝膠涂層的制備及其防污性能研究.pdf

1、水凝膠具有低表面摩擦系數(shù)、低彈性模量、高滲透性和低表面能等優(yōu)點(diǎn)，利用水凝膠制備海洋防污涂層成為研究熱點(diǎn)。然而，水凝膠吸水溶脹后與基底材料粘結(jié)力差，成膜后極易在海水沖刷力、壓力等外力作用下與基底涂層分離，水凝膠附著力低是目前海洋防污領(lǐng)域亟待解決的問題。本文制備PVA/PAAm水凝膠微粉和PVA/PAAm水凝膠涂層，研究了水凝膠微粉涂層溶出行為、動態(tài)沖刷行為和涂層微觀形貌之間的內(nèi)在聯(lián)系，并利用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)海洋微藻和海洋實(shí)海掛板實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)評價了各

2、種涂層的防污性能，初步探討了利用水凝膠材料制備新型防污涂層的可能性，為水凝膠涂層在海洋防污領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
　　首先，將PVA/PAAm水凝膠微粉化，與環(huán)氧樹脂復(fù)合，制備得到PVA/PAAm水凝膠涂層。對干濕態(tài)PVA/PAAm水凝膠微粉顆粒及PVA/PAAm水凝膠涂層表面形貌進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，干態(tài)的PVA/PAAm水凝膠微粉顆粒形狀不規(guī)則，表面有棱角，有利于增加微粉顆粒與成膜樹脂的結(jié)合力，水凝膠微粉摻量為5

3、％、10%和15%的涂層，微粉摻量越多，吸水點(diǎn)越密集。當(dāng)水凝膠吸水膨脹大到周圍的涂層基體對水凝膠微粉顆粒的束縛力無法包裹它時就會向外露出，容易脫離涂層基體同時在涂層基體表面留下一個孔洞。
　　進(jìn)而，探討了PVA/PAAm水凝膠微粉摻量、涂層表面狀態(tài)和涂層防污性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果表明，PVA/PAAm水凝膠涂層中，水凝膠粒子粒徑越小，越易存留。而水凝膠微粉含量低，吸水后對涂層基體破壞力較小，但表面難以形成連續(xù)的固著水膜層。水凝膠

4、微粉含量越高，水凝膠吸水膨脹容易脫出，對涂層基體的破壞作用越大。粒徑為40μm，摻量為10%的PVA/PAAm水凝膠涂層綜合性能最佳，涂層表面能形成完整水膜層，水凝膠微粉抗脫出能力也最強(qiáng)。水凝膠粒徑為70μm摻量為15%，水凝膠粒徑為40μm摻量為15%和10%的PVA/PAAm水凝膠涂層海洋防污性能較好。
　　最后，制備了不同Cu2O濃度的納米Cu2O改性PVA/PAAm水凝膠涂層。通過對Cu2+釋放速率研究和涂層表面形貌觀察初