长余辉发光双亲复合海洋防污涂层的构筑与功能调控

基本信息
批准号:51873034
项目类别:面上项目
资助金额:59.00
负责人:何春菊
学科分类:
依托单位:东华大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:邱明,刘子媛,邱中勇,曲小天,白鑫鑫,石梦媛,冯晓峰,王建秀
关键词:
双亲共连续聚合物网络防污长余辉发光海洋生物污损
结项摘要

It is difficult for coating with single property to work over long time due to the complexity of marine biofouling. The research will be carried out about the preparation of amphiphilic marine antifouling composite coating with self-cleaning and long luminescent properties through the combination of controlled radical polymerization and long luminescence..A series of linear and arm PDMS-based amphiphilic copolymers with controllable hydrophilic and hydrophobic segments will be synthesized via ATRP or RAFT method, where the resulting amphiphilic copolymers experience zwititerionic modification. The introduction of active segment initiates the photo or heat curing of fluorinated monomer. The resulting APCNs show excellent antifouling properties and high transparency due to the control of hydrophilic segment dimension and crosslinking density. The composite coating consisting of transparent APCNs surface layer and long luminescent bottom layer owns long-term stablity and high anti-fouling properties through synergistic effect of different functions. The basic method will be built to design and prepare antifouling composite coating so as to reveal the relationship between the structure and the properties. The related research results will provide not only breakthrough for the design and preparation of new antifouling coating, but also theoretical support for anti-biofouling problem.

海洋生物污损的复杂性致使单一特性的涂层难以满足长期防污需要。围绕海洋防污涂层制备关键科学问题,拟采用可控自由基聚合与长余辉发光抗污联合构筑多效协同长余辉发光自清洁双亲复合防污涂层。.线性、多臂聚二甲基硅氧烷引发剂/链转移剂引发亲水单体的聚合,合成一系列链段尺寸可控、序列明确的双亲嵌段共聚物;活性点引发含氟单体进行热/光固化,通过控制链段尺寸、交联密度构筑尺寸均匀的含氟硅双亲共连续聚合物网络(APCN);经两性离子化修饰进一步提高抗污性。透明的APCN表层与长余辉发光底层进行复合,构筑的涂层经双亲表面防污、规则微结构防污、自清洁、生物避光防污的协同作用实现长效广谱防污。建立新型复合防污涂层结构设计与控制制备的基本方法,揭示微观结构调控与性能相关性的演化规律。有关研究成果不仅为海洋防污涂层材料的设计和高效制备找到突破口,丰富、发展其制备理论和方法,也为抗生物粘附这一广谱性问题提供理论支持。

项目摘要

海洋生物污损的复杂性致使单一特性的涂层难以满足长期防污需要。围绕海洋防污涂层制备关键科学问题,采用可控自由基聚合与长余辉发光抗污联合构筑了多效协同长余辉发光自清洁双亲复合防污涂层。.本项目现已按照研究计划完成相关研究工作,包括采用ATRP法制备微观结构均匀、高透明、自清洁防污涂层,并与长余辉发光抗污联合构筑多效协同长余辉发光自清洁双亲复合防污涂层,构建了一种基于表面微结构防污和生物避光性防污相结合的复合涂层;通过线性聚二甲基硅氧烷引发剂/链转移剂引发亲水单体的聚合,合成一系列链段尺寸可控、序列明确的双亲嵌段共聚物;活性点引发亲水单体进行热/光固化,通过控制链段尺寸、交联密度构筑尺寸均匀的聚合物涂层;经两性离子化修饰进一步提高抗污性。透明的亲水表层与长余辉发光底层进行复合,构筑的涂层经双亲表面防污、规则微结构防污、自清洁、生物避光防污的协同作用实现长效广谱防污。采用多巴胺共沉积法制备亲水聚合物涂层;采用双亲可降解聚合物制备自抛光防污涂层;并通过实验室抗污实验、实海挂板实验确定相关涂层的长期防污性能,揭示了材料结构与防污性能间的关系,为仿生防污涂层的制备及应用奠定技术基础。 此外,通过合成双亲性两性离子聚合物、 聚阴离子电解质,经共混、复合等方法改善了膜的抗污性能。建立新型复合防污涂层结构设计与控制制备的基本方法,揭示微观结构调控与性能相关性的演化规律。有关研究成果不仅为海洋防污涂层材料的设计和高效制备找到突破口,丰富、发展其制备理论和方法,也为抗生物粘附这一广谱性问题提供理论支持

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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