海洋生物污损会对船舶及海洋设施造成严重危害,所以必须采取措施进行防除,目前最有效的途径是涂装防污涂料。众所周知,在传统的防污涂料中,有机锡和氧化亚铜防污剂不仅对海洋环境造成了严重的污染,而且影响到了人类的健康,因此,开发新型无毒环保型防污材料成为海洋防污技术研究的一个重要问题。在无毒环保型防污材料的开发上,仿生防污材料是当今国际上研究的一个热点。据文献报导,鲨鱼的粗糙表皮具有优良的防污能力,且欧美国家许多科研机构均以鲨鱼表皮为目标开发新型仿生防污材料。本论文即是以鲨鱼表皮为主要模拟研究对象,通过对鲨鱼表皮形貌观察及防污能力的初步评价,依据鲨鱼皮肤柔软且具有一定弹性的特点开展了符合这一性能的有机硅树脂的制备研究,从而为将来模拟鲨鱼表皮粗糙微结构提供合适的材料。通过设计分子结构,将具有一定线性和柔性的羟基硅油链段与其它硅单体缩聚得到有机硅树脂,以提供树脂较好的主链流线性结构及一定的柔性和低表面能特征,并对其进行了表征。论文采用三种方法,即二甲基二乙氧基硅烷水解缩合法、四甲基氢氧化铵催化D4开环法、酸性白土与浓硫酸双催化D4开环法,制备了具有一定线性和柔性的低分子量端羟基硅油,通过对羟基硅油的粘度、溶解性和反应产率的对比及红外光谱的表征,比较了三种方法的优劣,最终确定采用双催化D4开环法制备羟基硅油,并探讨了此法封端剂及催化剂用量对羟基硅油粘度的影响。将低分子量羟基硅油与有机硅单体在酸性条件下水解缩合,合成有机硅树脂,并对所合成的硅树脂进行了粘度的测量、涂膜性能的研究和静态接触角的测量,利用红外光谱表征了合成物的结构,热重分析测试了合成物的耐热性能。结果表明,在树脂中加入封端剂和引入苯基硅烷单体能改善树脂涂膜的开裂性能,提高弹性,且涂膜的静态接触角为103°,具有较低的表面能,有助于防止污损生物的附着。热重分析表明,R/Si在1.5~1.6之间树脂耐热性能较好,失重低于25%。为了弥补有机硅树脂附着力较差等缺点,本论文还探讨了有机硅树脂改性组分的研究。一方面通过将含有硅甲氧基的硅烷偶联剂引入到丙烯酸树脂中,合成有机硅树脂的改性组分;一方面尝试将低分子量羟基硅油与含有羟基的丙烯酸树脂通过脱水缩合反应,将羟基硅油接枝到丙烯酸树脂中,从而获得与有机硅树脂具有较好相容性的有机硅树脂改性组分,同时以C-O-Si形式存在的硅油在海水环境中会水解,释放无毒的硅油,从而提高了树脂的防污性能。对所合成的有机硅树脂进行了室内硅藻防污性能评价;对有机硅树脂改性组分中羟基硅油改性丙烯酸树脂进行了实海挂板试验,评价了其防污性能。结果表明:实验室内有机硅树脂上硅藻五天的附着量很少,表明此树脂对硅藻具有较好的防污效果;可水解释放硅油的丙烯酸树脂表面污损生物的附着量相对于空白丙烯酸树脂较少,因此该树脂具有较好的防污性能,且树脂膜在海水的冲击下仍保持完整,并无裂纹、起泡等现象,说明了该树脂的力学性能也较好,适合应用于海洋防污材料的制备。因为本论文是通过在实验室内对非活体状态下鲨鱼表皮的防污能力初步评价的基础上,开展以其为目标的仿生防污材料的研制工作。整个研究需要涉及的内容很多,因此,要最终模拟出这种材料,并使其应用于海洋防污,还有许多内容需要进一步深入和完善。