介绍5类防污防腐抗菌用的纳米材料

来源：广州宏武材料科技有限公司     发布时间：2019-08-23浏览量：次

      海洋生物污损会引发海洋工程材料的损害，减少材料使用寿命，带来严重的经济损失和灾害性事故，而涂敷防污涂料则是解决该问题的常用办法。由于世界各国对环境保护的要求日益重视，在全面禁止使用有机锡防污剂的期限已为确定的时机，开发新型高效的防污剂，采用纳米级防污剂已成为各国船舶漆研究人员的关注目标。

1）钛系纳米防腐涂料

a）钛纳米防腐涂料使用的纳米二氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料可作为对人体无毒、抗菌范围广、热稳定性优良的抗菌剂。船舶舱室内用非金属材料和涂料由于经常处于潮湿和小空间易污染的环境，尤其是处于亚热带和热带的海洋环境中，非常容易长霉菌和受到污染。可以利用纳米材料的抗菌作用，制备舱室内的新型高效防菌防霉材料和涂料。

b）纳米钛粉做为一种无机填料，可提高环氧树脂的机械性能及防腐蚀性能。实验用到的纳米钛粉是粒径小于100nm，测试结果显示：环氧改性纳米钛粉涂层和聚酰胺改性纳米钛粉涂层的耐蚀性能都有所提升，提高1-2个数量级。 优化环氧树脂改性和分散工艺。添加1%的改性纳米钛粉到环氧树脂中得到改性纳米钛粉涂层，EIS测试结果表明，在浸泡1200h时涂层低频端的阻抗模值仍然保持在10~9Ω.cm~2，相对于环氧清漆可高出3个数量级。

2）纳米氧化锌

      纳米ZnO是一种具有多种优异性能的材料，已在多个领域得到广泛的应用，它对细菌具有优良的抗菌性能。可以用钛酸酯偶联剂HW201对纳米ZnO进行表面改性。将改性后的纳米物质作为填料掺入环氧树脂涂料体系，制备出三种具有杀菌效应的纳米海洋防污涂料。 通过研究发现，纳米ZnO、CNT和石墨烯改性后的分散性得到了显著的提升。

3）碳系纳米材料

      碳纳米管（CNT）和石墨烯作为新兴的碳系类材料，其具有优良性能，且自身无毒，对环境没有污染。CNT和石墨烯都具有杀菌性，同时CNT也可以降低涂层比表面能。用硅烷偶联剂KH602对CNT和石墨烯进行表面改性，提高它们在涂料体系中的稳定性及分散性。将改性后的纳米物质作为填料分别掺入环氧树脂涂料体系，制备出三种具有杀菌效应的纳米海洋防污涂料。 通过研究发现，纳米ZnO、CNT和石墨烯改性后的分散性得到了显著的提升。

4) 壳核纳米材料防腐抗菌

      利用银超强的抗菌性,借助二氧化硅多孔的壳结构,设计、组装核壳结构纳米Ag@SiO2;在其杀菌动力学、杀菌机理、防腐蚀性能的基础上进行研究，其中银核的大小在20nm,纳米二氧化硅壳层的厚度约为20-30nm，抗菌效果明显，性价比较高。

5）纳米氧化亚铜防污材料

      氧化亚铜CU2O是一种应用历史悠久的防污剂，纳米尺寸的氧化亚铜释放速率稳定，可改善涂料的防污性能，是很好的船舶防腐涂料，甚至有专家预言纳米氧化亚铜可以做环境中处理有机污染物。