环境友好型聚氨酯海洋防污涂层材料的研究

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1、密级：公开中图分类号：O621硕士学位论文环境友好型聚氨酯海洋防污涂层材料的研究研究生：陈美龙导师：欧宝立教授学科：应用化学研究方向：海洋防污涂层材料2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterStudyofAnEnvironment-friendlyPolyurethaneMarineAntifoulingCoatingMaterialCandidate：MeilongChenSupervisorandRank：ProfessorBaoliOu环境友好型聚氨酯海洋防污涂层材料的研究学位类型学术型学位作者姓

2、名陈美龙作者学号15010603005学科（专业学位类别)应用化学研究方向（专业领域)海洋防污涂层材料导师姓名及职称欧宝立教授实践导师姓名及职称所在学院化学化工学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关

3、保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要近年来，环境友好可降解低表面复合材料材料受到了人们的广泛关注。水性聚氨酯由于其安全无毒、优异的机械性能、分子结构易设计等优点，在海洋防污领域有广泛应用。本论文设计合成一类新型水性可降解聚氨酯纳米复合材料、水性低表面能聚氨酯纳米复合材料以及可降

4、解低表面能聚氨酯材料，对其结构和性能进行相应的研究，主要应用领域为海洋防污，论文的主要内容如下：（1）首先通过开环聚合引发L-丙交酯(LLA)单体形成二氧化钛接枝聚乳酸1(TiO2-g-PLLA)，然后通过嵌段共聚制备水性可降解聚氨酯纳米复合材料。HNMR和FTIR数据分析表明成功地合成了纳米复合材料。通过开环聚合后的TiO2均匀的分布在聚乳酸中。TiO2的加入提高了水性可降解聚氨酯纳米复合材料的耐热性。随着TiO2含量的增加，其复合材料的结晶度逐渐降低，TiO2含量的增加，聚氨酯的降解速率加快，通过引入TiO2以提高目标产物的强度，同时，通过调节

5、TiO2与丙交酯的含量，达到调控聚乳酸的结晶性和亲/疏水性，最终对复合材料的降解性能实现调控，通过涂层的降解，污损物脱落，从而达到防污的效果。研究表明，该复合涂料比普通的聚氨酯涂料有更好的防污性能。（2）首先利用甲苯二异氰酸酯(TDI)改性纳米二氧化钛，采用嵌段共聚与点击化反1应相结合技术，设计合成水性低表面能聚氨酯纳米复合材料。HNMR和FTIR对纳米TiO2接枝甲苯二异氰酸酯(TDI)以及水性低表面能聚氨酯纳米复合材料进行表征分析。随着双羟基化含氟聚合物的含量增加，水性低表面能聚氨酯乳液粒径从263nm增至323nmoo2和接触角从62增大到1

6、06，其表面能达到20N/m，具有较低的表面能。双羟基化含氟聚合物的引入提高了水性聚氨酯热稳定性，且其耐水性和耐有机溶剂性能都提高了，由于该复合材料具有较低的表面能，能使污损物不易黏附，因此，在海洋防污涂料中具有较好的应用前景。（3）采用迈克尔加成反应和嵌段共聚相结合，制备了可降解低表面能聚氨酯材料。1HNMR和FTIR数据分析表明成功地合成了可降解低表面能聚氨酯材料。含氟二元醇的oo加入提高了聚氨酯的热稳定性，其水接触角从最初的71.12增大到108.24。可降解低表面能聚氨酯的水解能力，随着聚乳酸的增加而提高。关键词：水性聚氨酯；可降解低表面能

7、聚氨酯；海洋防污-i-ABSTRACTInrecentyears,Environment-friendlydegradablelowsurfacecompositematerialshaveattractedextensiveattention.Waterbornepolyurethaneiswidelyusedinmarineantifoulingfieldsduetoitssafe,non-toxic,excellentmechanicalpropertiesandeasydesignofmolecularstructure.Thispaper

8、designsandsynthesizesanewtypeofdegradablewaterbornepolyuretha