一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，包括：采用硅烷偶联剂预处理得到表面含丰富双键的基体材料，然后采用光引发聚合法在预处理后的基体表面形成柔性的第一网络水凝胶，再经光引发聚合引入刚性的两性离子聚合物链，得到刚柔双重网络水凝胶涂层，将其放入水中直至溶胀平衡，即得表面光滑的高强防污减阻水凝胶软涂层。本发明专利技术提供的制备方法可室温操作，工艺简单易行，原料易得且成本较低，适用于工业化生产。本发明专利技术提供的涂层在制备船舶防污减阻材料及生物医用涂层材料领域具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法及应用
本专利技术涉及一种水凝胶软涂层的制备方法，特别涉及一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法及应用。
技术介绍
舰船、潜艇等水下设施长期浸没在海水中，不仅受到海水的腐蚀，船体表面还易附着贝壳及海藻等海洋生物，遭受海洋附着物的污损。这一方面会增加船体自重和摩擦阻力，增加燃料消耗；另一方面会加速船体腐蚀，缩短船体的使用寿命。因此，寻找合适的途径防止海洋生物对船舶和海洋结构物的污损附着具有非常重要的意义。防污技术的研究一般从两个角度出发，一是海洋生物附着后，抑制其生长进而杀死之，二是使海洋生物难以附着在船体表面。目前，广泛应用的防污涂料多是从前者出发，在涂料中加入有毒或刺激性物质如有机锡、氧化亚铜、辣素等。然而一些有毒物质(如有机锡)在杀死海洋污损生物的同时，也会对其他鱼类、贝类等造成影响，还有可能进入食物链，成为影响人类健康和全球生态的安全隐患。这些有毒物质有的已经被禁用，有的即将被禁用(王永芳.有机锡化合物的污染及其毒性[J],中国食品卫生杂志,2003,15(3):244-247)。对于从使海洋生物难附着角度开展的防污技术，包括导电高分子防污本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，包括：(1)预处理基体材料：将基体材料置于由硅烷偶联剂、冰醋酸、乙醇和水配制的溶液中浸泡1～24h，取出后经乙醇冲洗、烘干备用；(2)将水溶性单体、引发剂和交联剂溶于水中，得到第一前驱体溶液；将两性离子单体、引发剂和交联剂溶于水中，得第二前驱体溶液；其中，交联剂与水溶性单体或两性离子单体用量比为0.05～3g/100g，引发剂用量与水溶性单体或两性离子单体用量的用量比为0.1～3g/100g，水溶性单体用量与水用量的比例为10～60g/100ml水；两性离子单体用量与水用量的比例为10～70g/100ml水；(3)将预处理过的基体材料置于模具中，将第...

【技术特征摘要】
1.一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，包括：(1)预处理基体材料：将基体材料置于由硅烷偶联剂、冰醋酸、乙醇和水配制的溶液中浸泡1～24h，取出后经乙醇冲洗、烘干备用；(2)将水溶性单体、引发剂和交联剂溶于水中，得到第一前驱体溶液；将两性离子单体、引发剂和交联剂溶于水中，得第二前驱体溶液；其中，交联剂与水溶性单体或两性离子单体用量比为0.05～3g/100g，引发剂用量与水溶性单体或两性离子单体用量的用量比为0.1～3g/100g，水溶性单体用量与水用量的比例为10～60g/100ml水；两性离子单体用量与水用量的比例为10～70g/100ml水；(3)将预处理过的基体材料置于模具中，将第一前驱体溶液注射到模具中，室温下紫外光交联固化，得第一网络水凝胶涂层；再将涂覆有第一网络水凝胶涂层的基体材料于2～10℃下避光浸泡到第二前驱体溶液中10～36h，取出后，再次室温下用紫外光交联得到刚柔双重网络水凝胶涂层；将其放入水中，直至溶胀平衡，得到高强防污减阻水凝胶软涂层。2.根据权利要求1所述的高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅烷偶联剂、冰醋酸、乙醇和水的质量比为1～10:1～10:10～100:2～50。3.根据权利要求1所述的高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的水溶性单体为丙烯酸及其多羧酸基类或酯类衍生物、丙烯酰胺及其磺酸基类衍生物、甲基丙烯酸及其多羧酸基类衍生物或α-烯烃磺酸盐及其多磺酸基类衍生物。4.根据权利要求1所述的高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的两性离子单体为结构式如式(I)、(II)、(III)或(IV)所示的化合物中的至少一种：其中，R1是H或CH3，R2、R3独立选自H或C1～C5的脂肪链；n为1～3的整数；Z1为苯磺酸基、磺酸基、磷酸基、苯磺酸盐基、磺酸盐基或磷酸盐基；X是H、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜淼，申佳佳，吴子良，宋义虎，郑强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33