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技术前沿丨超支化涂层集三种防污机制于一体

市场资讯 10.15 17:00

(来源:买化塑)

研究人员开发出一种可降解的交联海洋防污涂层,集被动防御、活性杀生剂释放和可控表面降解于一体。该系统基于两种超支化聚合物,将异噻唑啉酮的持续释放与可调降解速率相结合,实现对微藻附着的长效抵抗。

海洋生物污损会显著增大船舶航行阻力,大幅提升海洋装备的维护成本。传统防污涂层多采用重金属杀菌剂物理共混制备,存在药剂浸出不可控、环境风险高等问题。研究团队研发的协同增效复合涂层(AxHy),将超支化聚己内酯(HPCL)与异噻唑啉酮功能化超支化两亲聚合物(HAP)发生化学交联,在单层漆膜中整合了三种防污策略。

超支化结构具备低黏度与高链迁移特性,既便于施工,相比传统线性聚合物体系,还可负载更多共价键合的防污剂。该团队前期研究表明:将异噻唑啉酮进行化学固载,可使杀菌剂累计释放量降至物理掺杂型涂层的约 1/20,同时提升涂层耐用性与环境友好性。

可控降解与杀菌剂缓释

该涂层表面具有化学非均质性,依靠聚己内酯组分中酯键的水解断裂实现逐步降解。这种动态表面更新机制可阻碍污损生物牢固附着;并且可通过调整超支化聚己内酯(HPCL)的支化度,对降解速率进行调控。与此同时,共价键合的异噻唑啉酮持续平稳释放,在涂层表面形成局部高浓度杀菌区域,杀灭污损生物,延长涂层使用寿命。

对微藻的短期与长期抗附着性能

在短期及长期测试中,AxHy 涂层对两种附着习性不同的微藻 —— 三角褐指藻与小球藻,均表现出优异的抗附着效果。即便经过加速老化降解试验,凭借两亲性表面形貌(被动防护)、持续杀菌剂释放(主动消杀)与可控表面更新(动态降解)的协同作用,该涂层性能仍优于商用参比涂层。研究人员得出结论:这种超支化交联策略,为新一代海洋防污表面提供了稳定且适用性广的技术平台,解决了长期存在的防污效果与涂层寿命之间难以兼顾的矛盾。

文献来源:Liang, X. 等。一种具有可控降解与防污剂缓释特性的超支化交联两亲涂层用于长效海洋防污.《有机涂料进展》, 110379 (2026)

原文来源:european-coatings,买化塑编译

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