利用埃洛石纳米管负载防污剂制备防污复合材料
海洋船只、海底工业设备、潜艇等在海水中暴露一定时间后会引发海洋微生物、藻类和软体动物的富集生长。海洋生物污染可以加大海洋船只和潜艇在海水中的航行阻力，缩短船体寿命，燃料消耗增加。防污涂层是目前抑制海洋生物对海洋设备污损的最为有效的方法。高效、环保、绿色的防污技术需有以下特点:对非目标鱼类和哺乳动物无毒性;在食物链中不会聚集、在环境中可降解、价格低廉、作用效果长。埃洛石是一种天然的纳米管状材料，矿藏丰富，价格低廉。可在埃洛石的管腔内负载小分子化合物（如药物、催化剂、防老剂等）和一些生物大分子（如酶、蛋白质、DNA等）来实现缓慢释放的效果。本课题选用埃洛石作为载体负载环保型防污剂制备出两种不同的具有抗污性能的弹性体。具体包括如下内容: (1)利用负载了防污剂N-(2，4，6-三氯苯基)马来酰亚胺(TCPM)的埃洛石纳米管作为填料与乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共混制备出具有抗污性能的复合材料。研究了防污剂TCPM在极性溶剂（水）、非极性溶剂（环己烷）以及聚合物基体中的缓释动力学。结果显示，将防污剂负载到埃洛石管腔内可将防污剂在EVA聚合物基体中的释放时间延长一倍以上。研究了复合材料抗海洋细菌（需钠弧菌）附着的性能，结果表明在细菌悬液中培养三天后，添加有埃洛石负载防污剂TCPM的聚合物表面没有需钠弧菌附着。在海水中放置60天后EVA复合材料表面仍无需钠弧菌附着。说明埃洛石可成功实现防污剂TCPM的可控缓释，大大的延长复合材料的防污作用时间。同时埃洛石可实现EVA复合材料性能的各向异性。 (2)利用负载了防污剂4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)的埃洛石纳米管作为填料与丁苯橡胶(SBR)共混制备出具有抗污性能的弹性体复合材料。研究了防污剂DCOIT在极性溶剂（水）、非极性溶剂（环己烷）以及聚合物基体中的缓释动力学。结果显示，将防污剂负载到埃洛石管腔内可延长防污剂在SBR聚合物基体中的释放时间。抗菌实验表明，添加有负载了防污剂DCOIT的埃洛石的橡胶复合材料防污效果好，且作用时间长于直接将DCOIT添加到橡胶基体中。此外，埃洛石纳米材料的加入可增强弹性体复合材料的机械性能。
防污复合材料;埃洛石纳米管;防污剂;制备工艺
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
王文才
2017
中文
TB332
84
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）