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碳纳米管材料改性丙烯酸硅烷树脂的制备及防污性能研究
| 论文题名： | 碳纳米管材料改性丙烯酸硅烷树脂的制备及防污性能研究 |
| 关键词： | 丙烯酸硅烷树脂;多壁碳纳米管;自由基聚合;机械强度;防污性能 |
| 摘要： | 海洋生物污损会给舰船及海洋中的设备带来巨大的麻烦，最直接的影响是造成了航行阻力增大、燃油消耗增加等经济损失，目前科学家们一直致力于研究和开发新型无毒防污涂层。碳纳米管材料由于其潜在的抗菌性和环境友好性而备受关注，但其在海洋防污领域中的研究较少。本研究设计并合成了几种丙烯酸硅烷树脂，并研究了改性碳纳米管的加入对其机械强度及防污性能的影响。之后，选用羧基化多壁碳纳米管制备了海藻酸钠/碳纳米管凝胶微球，并研究了其对防污剂氧化亚铜的缓释性能。全文包括以下几方面的工作。 通过自由基聚合的方法制备了丙烯酸硅烷树脂，在合成温度、合成工艺、溶剂类型和组成相同的情况下，通过改变单体的类型和配比合成了系列丙烯酸硅烷树脂，并进行了FT-IR、GPC、粘度、稳定性及抑制硅藻附着能力测试。结果表明，在反应单体总量一定的情况下，树脂的分子量相差不大；树脂粘度随分子量增大而增大，室温避光下可以稳定贮存4个月以上；树脂自身具有一定的防污性能。 选用十七氟癸基三甲氧基硅烷(TSL-8233)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)4种偶联剂通过硅烷化反应对羟基化多壁碳纳米管进行表面改性，考察了偶联剂改性对碳纳米管分散性的影响以及碳纳米管对复合涂层机械强度和抑制硅藻附着能力的影响。偶联剂改性可以改善碳纳米管的分散性，碳纳米管的加入会改善复合涂层的机械强度和抑制硅藻附着的能力，KH550改性碳纳米管的加入可以提高复合涂层的机械强度及抑制硅藻附着能力。 通过离子交联反应，制备了不同海藻酸钠浓度和碳纳米管加入量的海藻酸钠/碳纳米管凝胶微球，用作防污剂氧化亚铜的载体，并研究其缓释性能。碳纳米管的加入会增强凝胶微球的机械强度、药物包封率，降低溶胀率，减缓缓释速率。微球的机械强度和药物包封率随海藻酸钠浓度、碳纳米管加入量的增加而增加，溶胀率和缓释速率随海藻酸钠浓度、碳纳米管加入量的增加而降低。 |
| 作者： | 罗京 |
| 专业： | 应用化学 |
| 导师： | 李占双 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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