有机硅材料表面静态水接触角与弹性模量对硅藻附着的影响研究..doc

有机硅材料表面静态水接触角与弹性模量对硅藻的协同防污作用研究 张金伟,a,b、蔺存国a,b、王利a,b、郑纪勇a,b、段东霞a,b、周娟a,b、许风玲a,b （a海洋腐蚀与防护重点实验室, 青岛266071） （b中国船舶重工集团公司第七二五研究所，洛阳 471039） 摘要：本文通过在不同弹性模量的有机硅材料表面进行3－氨丙基三甲氧基硅烷、11－乙酸三氯硅酯自组装，制备了弹性模量为4.85MPa、2.06MPa、0.70MPa，表面静态水接触角为109.0°、87.6°、75.7°的有机硅防污材料表面室内硅藻附着实验，对于硅藻的静态附着，弹性模量几乎没有影响；对于硅藻的动态，脱附率随材料的弹性模量降低和静态水接触角的降低提高，材料表面的弹性模量为主效应，同时二者之间有协同作用。 硅藻 The influence of static water contact angle and elastic modulus on the adhesion of diatoms to silicone materials Jinwei Zhang*,a,b, Cunguo Lin a,b, Li Wang a,b, Jiyong Zheng a,b, Dongxia Duan a,b, Juan Zhou a,b, Fengling Xu a,b (a Science and Technology on Marine Corrosion and Protection Laboratory, Qingdao 266071) (b Luoyang Ship Material Research Institute, Luoyang 471039, China) Abstract: In this paper, silicone antifouling materials with different water contact angle (109.0°, 87.6°, 75.7°) and elastic modulus (4.85MPa、2.06MPa、0.70MPa) were prepared through the use of patterned self-assembled monolayers with 3-aminopropyltrimethoxysilane and 11-acetoxyundecyltrichlorosilane on T2 elastomers. The synergistic influence of static water contact angle and elastic modulus on the adhesion of diatom (Navicula sp) was investigated. Results showed that the density of adhered diatoms decrease in proportion to water contact angle, but it had no relation with elastic modulus; while the removal ratio of adhered diatoms increase significantly with the decrease of elastic modulus and water contact angle, and they have synergistic influence to improve dynamic antifouling performance of silicone materials. Keywords: Water contact angle, elastic modulus, diatoms; synergistic influence 前言： 海洋生物在船舶表面的附着会带来极大的危害，它会增大船体的自重和摩擦阻力，降低航速，增加燃油消耗；加速船体的腐蚀，缩短船舶的使用寿命所以采取措施防止海生物污损对提高船舶的安全性、节能降耗具有重要意义。传统的防污剂（如有机锡、氧化亚铜等）对海生物有毒杀作用，破坏生态平衡，被禁止使用或被限制使用，开发新型的对海洋环境无污染的表面防污新材料越来越受到重视。 Foul-release）型防污涂料是指基于材料的低表面能等性质，减弱污损海生物不易在表面附着，即使附着也不牢固10–20节，不同海生物有所不同），附着海生物会在水流的剪切力作用下脱落[10, 11]，从而实现防污，具有无污染、长寿命的特点。有机硅聚合物的柔顺性结构使之容易调整成低表面能构型而具有较低的表面能，，自1972年美国研制成功第一个硅氧烷系防污