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有机硅/聚脲树脂自分层涂层体系设计及其抑制藻类黏附性能
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作者 王宇祥 王晶晶 +5 位作者 陈文华 张心悦 黄从树 梁宇 曹艳辉 张琳林 《表面技术》 北大核心 2025年第14期116-127,共12页
目的 实现涂层在单次涂覆后自发分层,有机硅树脂迁移至表层,聚脲树脂迁移至底层,实现表层疏水抑藻与底层高强黏结的协同效应。方法 采用“一锅法”将KH330改性的有机硅树脂和聚脲树脂溶解在混合溶剂中,加入固化剂和催化剂后常温固化形... 目的 实现涂层在单次涂覆后自发分层,有机硅树脂迁移至表层,聚脲树脂迁移至底层,实现表层疏水抑藻与底层高强黏结的协同效应。方法 采用“一锅法”将KH330改性的有机硅树脂和聚脲树脂溶解在混合溶剂中,加入固化剂和催化剂后常温固化形成涂层。综合运用树脂溶解度参数分析、动态机械分析(DMA)以及扫描电子显微镜与能谱仪(SEM-EDS)技术表征涂层的分层行为。通过接触角测试与表面能计算、海水浸泡测试、抑制海藻黏附和附着力测试对涂层性能进行分析。结果 在乙酸丁酯∶二甲苯质量比为(1∶1)的混合溶剂体系下涂层能够实现最佳的分层效果。在接触角测试中,涂层的接触角均能大于100°,表面自由能保持在20~30 mJ/m^(2)。在人工海水中浸泡后,接触角和表面粗糙度保持稳定。在抑制藻类黏附实验中,Silicone-PUa-10在小球藻中浸泡24 h后的抑制黏附率为24.6%,而Silicone-PUa-40高达61.6%。在舟形藻中浸泡24 h后,Silicone-PUa-10和Silicone-PUa-40抑制黏附率分别为9.8%和66.2%。附着力测试结果显示,聚脲树脂的引入提高了涂层的黏结强度(>3.0 MPa)。结论 溶剂的蒸发速率对有机硅/聚脲树脂的微相分离具有显著的调控作用,蒸发速率适中的乙酸丁酯∶二甲苯(1∶1)混合溶剂体系能够实现最佳的分层效果。涂层中有机硅含量提升能够增强疏水性与抑藻性能,聚脲树脂则能显著提高附着力,保障涂层机械稳定性。 展开更多
关键词 自分层涂层 有机硅树脂 聚脲树脂 溶剂 抑制藻类黏附性能
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