[发明专利]一种基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)对基体进行表面粗化处理；(2)利用热喷涂技术在粗化处理后的基体表面制备聚合物‑辣椒素涂层；(3)将聚合物‑辣椒素涂层重熔，冷却后得到所述的基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层。该制备方法简单、原料易得、可控性好，便于大规模生产，制备得到的基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层与基体的结合力强，且该防污涂层结合了聚合物材料的优势与辣椒素的防污特性，辣椒素分散在涂层内部，具有优异的抑菌效果、抗藻性能和防污效果，在海洋防污领域中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及海洋防污技术领域，尤其涉及一种基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层、制备方法及其应用。

背景技术

随着科技和社会的进步，军舰、造船、海上运输、渔业、海底油气提取和海洋水产养殖等海洋产业和海洋工程也在迅速发展，但固定深海设施和船体、渔具等在航程中会被藻类、贻贝、藤壶和牡蛎等海洋生物污染。海洋污损指的是海洋生物对暴露在海水中表面的附着和生长，对海洋船舶及海洋设施造成巨大的危害，它不但会增大船舶摩擦阻力，降低航速，增加燃油消耗、堵塞管道、密封网孔，导致轮机老化损坏、涂层破坏、钢材腐蚀，而且还存在着影响传热、增加设备能耗等问题。

在众多防止和降低海洋生物污损的方法中，在海洋结构物表面涂刷防污涂料是最便捷且经济可行的方法。传统的防污涂料是利用材料中释放的铜、锡、汞、铅等成分来杀死附着生物幼体以防止生物污损，其中以有机锡类防污涂料最有效。然而有机锡化合物在水中稳定且易在生物体内造成累积，进入食物链循环，因而有机锡防污涂料已被明确规定禁止使用。

现今，使用最多的防污涂料是含有氧化亚铜的涂料，但氧化亚铜的防污效果远远不如有机锡，为了达到相同的防污效果，就需要在涂层中加入大量的氧化亚铜，然而铜作为重金属，也会在生物体内累积，进入食物链循环。传统的毒剂释放型防污涂料和重金属释放型涂料，会破坏海洋生态环境，不能满足绿色环保的需求，因此开发新型环境友好的绿色防污剂用于海洋防污涂料具有重要意义。研究表明辣椒素具有广谱的抑菌活性，对革兰阳性菌或革兰阴性菌都有良好的抑制作用，目前，关于辣椒素合成防污剂的报道很多，虽然化学合成辣椒素防污剂的发展将进一步增强其防污性能，但是步骤较为繁琐，不利于工业化生产。

公开号为CN102675946A的中国专利文献中公开了一种潮间带防海生物生长的辣椒素防污漆及其施工工艺，其中辣椒素防污漆为油漆掺兑高纯辣椒素溶液搅拌而成，在施工过程中，将辣椒素防污漆涂覆在海上风电行业的防海生物防腐施工工程中的风机基础外表面形成防腐涂层。该发明可以安全、有效地解决海上风电工程中防止潮差区海生物生长的问题。

公开号为CN110698901A的中国专利文献中公开了一种丙烯酸树脂包埋处理辣椒素防污剂及其制备方法与应用，该防污剂包括辣椒素、多孔粉体和丙烯酸自抛光树脂，其中，辣椒素负载于多孔粉体上形成负载体，丙烯酸自抛光树脂包覆该负载体。该发明可以实现对辣椒素的表面保护，防止辣椒素在空气中持续释放、降低防污功效。

以上方法虽然都能够得到辣椒素防污涂层，但是涂层与基体间的结合强度不够高，容易脱落。

发明内容

本发明提供了一种基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层的制备方法，制备工艺简单可控，便于大规模生产，涂层与基体之间结合力强，制备得到的聚合物基防污涂层抑菌效果好、抗藻性能优异。

具体采用的技术方案如下：

一种基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)对基体进行表面粗化处理；

(2)利用热喷涂技术在粗化处理后的基体表面制备聚合物-辣椒素涂层；

(3)将聚合物-辣椒素涂层重熔，冷却后得到所述的基于热喷涂技术的聚合物基防污涂层。