[发明专利]一种提高不锈钢板抗海洋生物腐蚀和污染的方法

权利要求书

1.一种提高不锈钢板抗海洋生物腐蚀和污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备聚合物官能化不锈钢

首先在已有聚多巴胺涂层的不锈钢表面锚定烷基溴原子转移自由基聚合引发剂，然后在不锈钢表面通过原子转移自由基聚合接枝线性或交联聚甲基丙烯酸二甲基氨乙脂,得到聚合物官能化不锈钢；

(2)聚合物官能化不锈钢模拟应用于海洋环境

将步骤(1)中制得的聚合物官能化不锈钢分别进行咖啡双眉藻附着实验、藤壶金星幼虫沉降实验、对假单胞菌的抗菌活性实验以及表面官能化不锈钢的腐蚀实验；在细菌腐蚀实验中所用培养液都基于过滤海水；

步骤(1)中制备聚合物官能化不锈钢的方法为：

1)锚定烷基溴原子转移自由基聚合引发剂的过程为：将表面有聚多巴胺涂层的不锈钢基体浸入含有1.0-1.3mL三乙胺的10-20mL二氯甲烷中，在冰水混合物冷却；含有0.9-1.2mL的2-溴异丁酰溴的5mL二氯甲烷逐滴地加入到混合物中；之后，反应混合物在室温下搅拌24小时，再用大量的丙酮、乙醇和去离子水洗涤，干燥；

2)将步骤1)中不锈钢表面通过原子转移自由基聚合接枝线性聚甲基丙烯酸二甲基氨乙脂，其过程为：[甲基丙烯酸二甲氨基乙酯]：[氯化亚铜]：[氯化铜]：[2’2-联吡啶]摩尔投料比100：1：0.2：1在高硼硅管中进行表面引发原子转移自由基聚合；在氩气条件下搅拌和脱气20-40分钟后，将表面有烷基溴原子转移自由基聚合引发剂的不锈钢基底引入到反应混合物中；反应管在35-40℃水浴条件下密封保存24小时，制得线性聚合物官能化的不锈钢；

或，

2)将步骤1)中不锈钢表面通过原子转移自由基聚合接枝交联聚甲基丙烯酸二甲基氨乙脂的过程为：在高硼硅管中进行表面引发原子转移自由基聚合，[甲基丙烯酸二甲氨基乙酯]：[聚乙二醇二甲基丙烯酸酯]：[氯化亚铜]：[氯化铜]：[2’2-联吡啶]摩尔投料比100:10:1:0.2:1，在3-5mL甲醇中反应；在氩气条件下搅拌和脱气20-40分钟后，将表面有烷基溴原子转移自由基聚合引发剂的不锈钢试样引入到反应混合物中；管在35-40℃水浴条件下密封保存24小时，从而制得交联聚合物官能化的不锈钢。

抗腐蚀细菌种类为咖啡双眉藻、藤壶金星幼虫及假单胞菌。

2.根据权利要求1所述一种提高不锈钢板抗海洋生物腐蚀和污染的方法，其特征在于，步骤(1)中在不锈钢表面通过原子转移自由基聚合接枝线性或交联聚甲基丙烯酸二甲基氨乙脂后，进一步处理对聚合物官能化后的不锈钢表面聚合物季铵化。

3.根据权利要求2所述一种提高不锈钢板抗海洋生物腐蚀和污染的方法，其特征在于，季铵化的线性或交联聚合物官能化不锈钢的制备：在70℃下的高硼硅管中，将表面接枝线性聚合物的不锈钢或表面接枝交联聚合物的不锈钢基底沉浸在含有体积分数20％溴己烷和0.1-0.3mL三乙胺的10-20mL 2-丙醇溶液中48小时，制得表面接枝线性聚合物的不锈钢基底或表面接枝交联聚合物的不锈钢基底；季铵化反应后，用丙酮和去离子水冲洗，干燥，得到季铵化的线性或交联聚合物官能化不锈钢。

4.根据权利要求1所述一种提高不锈钢板抗海洋生物腐蚀和污染的方法，其特征在于，所述的聚合物是线性或交联聚甲基丙烯酸二甲基氨乙脂以及它们的环取代衍生物或者杂原子取代衍生物中的一种，也包括其季铵化产物及衍生物。