课题基金 / 基金详情

接枝多活性组分的共聚型绿色海洋防污涂料的制备及协同防污性能研究

批准号:
52063011
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
杨建新
依托单位:
学科分类:
高分子材料制备
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨建新

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
生物污损对人类海洋生产、运输等活动带来了严重影响,涂覆防污涂料是解决这一问题的重要方法。当前,人们广泛使用具有较强生物毒性和环境累积效应的Cu2O防污涂料来防止生物污损,对海洋环境带来了严重的危害。随着国内外生态环境保护的日益重视,为减少海洋污染、保护海洋环境,研究高效、低毒、绿色的海洋防污涂料有重要的意义。.本项目以1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、噻唑、咪唑、吲哚等杂环化合物为研究对象,选择恰当的活性结构组合,通过修饰、共聚、接枝等过程,将BIT等多种活性组分,接枝到丙烯酸树脂的侧链,构建一种接枝多元活性结构、具有自抛光性能的丙烯酸酯杀菌防污涂料。研究涂料的结构、生物活性、活性物水解释放性能及海洋防污性能等。并通过对活性组分的筛选和调控,研究各组分间的协同防污效应,讨论结构与活性的关系,进一步优化树脂结构,以获得具有高效、低毒、可控释放、环境友好的海洋防涂料,保护海洋环境。
英文摘要
TMarine biofouling has brought great damages to humankind marine activities, such as marine production and transportation. One of the most effective and important methods to address this issue is to coat antifouling paints. At present, Cu2O antifouling coating with strong biological toxicity and environmental cumulative effect, is widely utilized to prevent biofouling, which does harm to the marine environment. With increasing attention paid to protect the ecological environment both at home and abroad, in order to reduce marine pollution and protect the marine environment, it is of great significance to develop highly effective and environmentally friendly marine antifouling coating with low toxicity..In this topic, highly effective and less toxic compounds among 1,2-benzoisothiazoline-3-one (BIT), thiazole, imidazole, indole and other heterocyclic compounds are selected and investigated. BIT and other active compounds are grafted onto the side chain of acrylic resin to build a zinc acrylate coating with antifouling, self-polishing performance and antibacterial function through the modification, copolymerization, grafting and other processes. Structures, biological activity, hydrolytic release performance of active substances and marine antifouling performance of the coating are investigated. The synergistic antifouling effect among the coating components is studied through the selection and regulation of the active components. The relationshipbetween the structure and activity performance will also be discussed to further optimize the resin structure for obtaining the highly effective, environmentally friendly marine antifouling coating with low toxicity and controllable release to protect the marine environment.
海洋生物污损(如海藻、贝类和其他大型生物的附着)不仅影响海洋设施(轮船、游艇、军舰等、海岸设施、海水养殖网箱的使用寿命和维护成本,还会对航运效率、能源消耗以及海洋生态环境造成负面影响。因此,研究海洋防污涂料具有重要的理论和实际意义。. 本项目研究内容分为4部分:(1)BIT-甲酸烯丙酯丙烯酸树脂的合成及性能测试;(2)BIT-甲酸烯丙酯-三甲基硅氧烷树脂的合成及性能测试;(3)杂环化合物及防污树脂的合成;(4)接枝BIT乙酸锌结构的的丙烯酸自抛光防污树脂的制备及防污性能研究。研究表明,采用苯并异噻唑啉酮类衍生物增强的防污涂料在抗污性能上相较传统涂料提高了约20%-30%。引入BIT和有机硅能够实现树脂的抑藻抗菌和自抛光双重性能,该系列树脂有望在海洋防污领域得到广泛应用。BIT与其他杂环化合物共接枝后,具有良好的协同防污效果。通过引入疏水的含氟基团,可以使涂料的表面具有疏水性,减少含锌基团与水的有效接触,可以使树脂在含有较高锌含量的条件下仍可以缓慢的进行水解。与传统的铜基防污涂料相比,新的防污涂料虽然在初期研发成本较高,但其耐用性强、维修频率低、节省能源消耗,长期使用下来可以显著降低船舶和海洋设施的运营成本。. 绿色海洋防污涂料的研发有助于减少现有海洋涂料带来的有毒物质的积累,对推动环保型防污技术的发展、保护海洋环境具有重要意义,也符合全球可持续发展的战略目标。通过多活性基团接枝技术的研究开发与低表面能材料的结合,为防污涂料的研究发展提供了新的技术路径。今后,可以通过优化涂料配方,提升其性能和环保性,进一步降低对涂料生态环境的负面影响。随着海洋防污涂料技术的不断进步,相关行业(如船舶制造、海洋平台建设、海洋生态保护等)将迎来新的发展机遇。新的涂料技术不仅能够提升产业的整体效益,也将促进绿色化学和材料科学的进步。
环境友好的BIT/丙烯酸酯自抛光海洋防污涂料的制备及性能研究
  • 批准号:
    51663009
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    39.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    杨建新
  • 依托单位:
苯并异噻唑啉酮类绿色海洋防污剂的合成及生物活性研究
  • 批准号:
    20962007
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    杨建新
  • 依托单位:
国内基金
海外基金