The invention belongs to the technical field of marine antifouling materials, and specifically relates to an antifouling material based on biomimetic toughening structure and its preparation method. The antifouling material based on biomimetic toughening structure is a fiber-organosilicon composite material, and the fiber layer overlaps vertically in the direction of the fiber to form a multi-layer spiral-shell fibre structure, which not only has the antifouling characteristics of the organosilicon antifouling material, but also has a higher machine. Its anti-fouling material has obvious adhesion and growth inhibition to typical fouling organisms, has strong and tough properties, simple preparation method, easy control of reaction conditions, easy availability of raw materials, and has potential application prospects. It can be fixed to the underwater part of marine engineering facilities by means of sticking, riveting, coating or splicing, thus playing the role of anti-fouling organism attachment.
【技术实现步骤摘要】
一种基于仿生强韧化结构的防污材料及其制备方法
:本专利技术属于海洋防污材料
,具体涉及一种基于仿生强韧化结构的防污材料及其制备方法,基于海洋螺壳微观结构设计并制备强韧化防污材料,用于在海洋环境下,防除船舶及海洋工程水下设施等表面的附着污损生物。
技术介绍
:海洋生物污损会对船舶、海洋工程设施等水下设施造成严重危害:增大船舶航行阻力、破坏设施防护涂层、阻塞通海管路等。海洋防污材料是防除船舶及海洋工程外表面水下生物污损的主要方法。海洋防污材料主要由成膜的树脂材料和颜填料等其它固体成分组成,按照树脂材料的不同,防污材料可分为丙烯酸类、氯化橡胶类、有机硅类和氟碳树脂类。其中,有机硅类防污材料具有环保、减阻、表面不粘、不含杀生剂等特性,近年来得到了迅速的发展。InternatioalPaint公司、Chugoku公司、Sigma公司、Hempel公司和关西涂料公司分别推出了Intersleek系列、Seajet系列、Sigmalide系列、HempasilX系列和CaptainBiox系列有机硅防污涂料产品。美国专利US3702778首次提出以有机硅橡胶为基料的低表面能防污涂料,但其防污效果没有传统防污涂料好。随后日本专利JP9118877和JP9276977公开了采用室温硫化硅橡胶作为基料的防污材料,日本专利JP13286186A公开了以不饱和聚硅氧烷、不饱和硅氧烷以及可聚合的不饱和乙烯基单体合成的聚合物作为基料制备的低表面能防污涂料,日本专利JP27847687、JP15723287、JP15723187、JP16074887、JP16074787和JP1 ...
【技术保护点】
1.一种基于仿生强韧化结构的防污材料,其特征在于主体结构包括横向纤维层和纵向纤维层,横向纤维层与纵向纤维层按照纤维方向垂直交叠形成多层结构;横向纤维层与纵向纤维层的叠加层数为2‑20层;横向纤维层与纵向纤维层均为碳纤维‑有机硅复合材料或碳化硅纤维‑有机硅材料,碳纤维‑有机硅复合材料由碳纤维与有机硅橡胶组成,碳化硅纤维‑有机硅材料由碳化硅纤维与有机硅橡胶组成。
【技术特征摘要】
1.一种基于仿生强韧化结构的防污材料,其特征在于主体结构包括横向纤维层和纵向纤维层,横向纤维层与纵向纤维层按照纤维方向垂直交叠形成多层结构;横向纤维层与纵向纤维层的叠加层数为2-20层;横向纤维层与纵向纤维层均为碳纤维-有机硅复合材料或碳化硅纤维-有机硅材料,碳纤维-有机硅复合材料由碳纤维与有机硅橡胶组成,碳化硅纤维-有机硅材料由碳化硅纤维与有机硅橡胶组成。2.一种基于仿生强韧化结构的防污材料制备方法,其特征在于工艺过程包括活化、修饰、反应和固化共四个步骤:(1)活化:使用空气等离子体对纤维进行表面活化处理,使纤维表面产生羟基基团;纤维为束状单丝或十字交叉编织的碳纤维或碳化硅纤维;(2)修饰:将分别固定的两层纤维固定成1个纤维层,两层纤维垂直交叉,两层纤维之间的垂直距离为0.4-2mm,使用硅烷偶联剂对1-10个纤维层进行修饰;硅烷偶联剂包括但不限于KH...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑纪勇,蔺存国,王利,张金伟,李澄,
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所,
类型:发明
国别省市:山东,37
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