【摘 要】
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生物污损给舰船、潜艇、钻探设备等海洋设施带来严重的危害,造成了巨大的经济浪费,并制约着我国海洋国防和海洋事业的发展。传统的船舶防污涂料因其高毒性正逐步退出历史舞台
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生物污损给舰船、潜艇、钻探设备等海洋设施带来严重的危害,造成了巨大的经济浪费,并制约着我国海洋国防和海洋事业的发展。传统的船舶防污涂料因其高毒性正逐步退出历史舞台,新型高效无毒的防污材料的研发已迫在眉睫。近几年,国内外学者就抗生物黏附表面而进行的研究思路、方法和研究结果中表明,制备仿生材料表面被认为是最有效的策略。仿猪笼草结构灌注润滑液的光滑多孔表面(SLIPS)由于其表面光滑,具有较高的滑移性能,抗粘附和自修复等优势,作为新型海洋抗污材料具有很大潜力。本论文利用具有较低的表面能和良好的机械性能的热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SEBS)作为基体材料,利用仿生学原理,通过两种简易的方法构建了两种微结构表面,在其表面灌注不同种类和粘度的润滑油,制备了具有良好滑移性能和高效抗微生物粘附性能的仿猪笼草滑移抗污涂层,用于海洋抗污涂层研究,为海洋抗污涂层的构建提供了新型、有效、无毒的研究方法。将SEBS与混合溶剂调控成膜,探究膜表面多孔粗糙结构,灌注两种不同粘度的氟油构建了仿生滑移表面。形貌液滴分析仪(DSA)研究所制备的滑移表面的前进角、后退角以及滑移速度,验证其具有良好的滑移性能;通过涂板实验、电子扫描显微镜(SEM)图像定性和结晶紫染色定量实验验证所制备的滑移表面的抗大肠杆菌(E.coli)粘附性能,结果表明制备的滑移表面具有良好的抗细菌粘附性能;经过激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)图像的分析结果表明,制备的滑移表面相比于未改性的SEBS多孔膜抗微藻粘附率大大提高。采用新型手持式电纺丝仪将SEBS溶液纺于不同基底表面,探究纺丝条件制备微纳米纤维涂层;再将不同粘度的硅油浸润到微纳纤维表面,制备具有表面抗污性能的滑移涂层。其滑移性能通过带有倾斜台的DSA测试其静态动态水接触角、滑移速度所表征,制备的滑移样品的滑移角均小于5°;通过SEM,CLSM,酶标仪进行定性及定量表征说明制备的滑移表面具有良好的抗微生物(细菌、微藻)粘附性能,样品在藻液静态粘附长达15天仍能保持较好的抗粘附效果;最后通过加入润滑油的细菌生长曲线来验证,实验中所用润滑油对细菌生长均没有“毒性”影响。
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