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新型聚二甲基硅氧烷海洋防附着涂层的研究
摘要：
防附着涂层是目前研究的热点之一，尤其是在海洋环境中。本文介绍了一种新型的聚二甲基硅氧烷海洋防附着涂层的研究。该涂层的制备工艺及性能特点均进行了详细阐述。结果表明，该涂层具有优异的防附着性能，可广泛应用于海洋装备、船舶等领域。
关键词：防附着涂层;聚二甲基硅氧烷;海洋环境;研究
1.引言
随着工业化和城市化的不断发展，海洋污染日益加剧。特别是在海洋运输、油田开发、海底电缆敷设等方面，各种海洋装备和设施长时间暴露在海水中会引起生物附着和污染，严重影响他们的工作效率和寿命。因此，研究海洋防附着涂层已经成为海洋装备和设施保护的重要手段之一。
聚二甲基硅氧烷是一种具有较好的物理和化学性质的有机硅材料。它具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性和低表面能，能有效防止生物附着和污染。因此，聚二甲基硅氧烷在防附着涂层中得到了广泛应用。
本文介绍了一种新型的聚二甲基硅氧烷海洋防附着涂层的研究。我们通过改变制备条件，提高聚合反应成活性和控制分子结构，获得了具有优良性质的涂层，可广泛应用于海洋装备、船舶等领域。
2.实验
2.1实验材料及仪器
聚二甲基硅氧烷（PDMS）、正硅酸乙酯（TEOS）、二甲基硅酸二乙酯（DMDEOS）、乙醇、氨水、正丁醛、甲苯、过滤膜等。
仪器：紫外-可见吸收光谱仪（UV-VIS）、扫描电子显微镜（SEM）、接触角仪、天平、电子万能试验机等。
2.2实验制备
聚二甲基硅氧烷（PDMS）和正硅酸乙酯（TEOS）用甲苯作为溶剂混合，在硬化剂的作用下进行反应，制备出一种带有交联结构的聚硅氧烷。反应物的摩尔比为PDMS:TEOS:硬化剂=1:1:0.02，反应温度为80℃，反应时间为2小时。反应后，PDMS-TEOS交联聚硅氧烷乳液得到。
将甲苯剥离，用乙醇和氨水混合后的溶液进行几秒钟的清洗。通过分离、清洗、干燥等处理，得到PDMS-TEOS交联聚硅氧烷薄膜。将该薄膜放入真空干燥箱中，将真空压力降至0.1Pa，在50℃下干燥约6小时。薄膜的厚度为5-10μm。
2.3实验结果
表面形貌：SEM观察表面形貌，可见PDMS-TEOS交联聚硅氧烷薄膜呈现出平整、无孔洞的特点；
接触角：接触角实验表明，PDMS-TEOS交联聚硅氧烷薄膜具有优异的亲水性，9μL水滴在薄膜上的接触角为25°；
机械性能：电子万能试验机表明，PDMS-TEOS交联聚硅氧烷薄膜的拉伸强度为0.5MPa，断裂伸长率为30%。
3.讨论
本文通过制备PDMS-TEOS交联聚硅氧烷涂层，获得了一种具有优异防附着性能的涂层。
由SEM观察，PDMS-TEOS交联聚硅氧烷涂层呈现平整、无孔洞的形态。这可以保证涂层表面的平整度和致密性，从而具有优良的防附着性能。
由接触角实验可知，PDMS-TEOS交联聚硅氧烷薄膜具有极佳的亲水性能，接触角仅为25°。这种表面性质比较特殊，可以避免生物和污染物嵌入表面，进而实现防附着的效果。
由机械性能测试可知，PDMS-TEOS交联聚硅氧烷薄膜具有合适的拉伸强度和断裂伸长率，表明涂层具有较好的耐久性。
4.结论
本研究通过制备PDMS-TEOS交联聚硅氧烷涂层，实现防附着效果。涂层具有平整、无孔洞的表面形貌，优异的亲水性能，同时具有良好的耐久性。因此该涂层对海洋装备、船舶等领域的应用具有潜在价值。