CN111171675A - 一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方法 - Google Patents

一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方法。该方法包括：将底漆树脂和稀释剂混合后涂覆于基材表面，烘干；将丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂和稀释剂混合后涂覆于上述基材的底漆层表面，烘干；将疏水单体、亲水单体、引发剂和溶剂混合后反应，然后与助剂混合后涂覆于上述基材的荧光层表面，烘干，或者将不饱和功能单体、丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂混合后涂覆于上述基材的荧光层表面，固化，然后再涂覆亲水单体、引发剂和助剂的混合溶液，固化。该方法可显著提高涂层的防污性能以及防污周期，经过光照后涂层余辉强度数月不发生衰减。

Description

一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方法
技术领域
本发明属于海洋防污涂层领域，特别涉及一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的 制备方法。
背景技术
海洋生物的污损问题一直限制着人们对海洋资源的开发利用，各种海生物的附着会引起 船舶航行阻力增大，燃料消耗量增加，海生物的代谢产物对船只造成腐蚀，会增加船舶的维 修费用，降低船只的在航率，海生物还会堵塞海底各种管路、阀门和养殖网箱的网眼，造成 的经济损失难以估算。为了实现对海洋生物的防除，涂装防污涂料是解决污损问题唯一得到 广泛应用的既经济又高效的重要途径。目前使用的许多防污涂料，其所含可释放的防污毒剂 (如有机锡、氧化亚铜)会造成海水水体污染，引发生物变异，危及海洋食物链，对海洋生 态平衡以及人类健康具有潜在危害。针对这种情况，开发无锡、无毒的环保防污涂料成为防 污涂料的发展方向。
自20世纪80年代，科学家开始从自然界中获得解决海洋污损问题的灵感，仿生防污材 料逐渐引起人们的注意。海洋中的发光乌贼、章鱼等大型生物表面极少有微生物附着，除了 其自身表面的清洁作用除外，还与其自发光特性有关。鉴于海洋中的污损生物在极端条件(持 续光照、持续黑暗)下不能正常生存，夜间弱光即可达到明显的影响效果(CaoS,Wang J,Chen D.Settlement and cell division of diatom Navicula can beinfluenced by light of various qualities and intensities[J].Journal of basicmicrobiology,2013,53(11):884-894.)，近年来有关于长余辉 发光涂层的研究非常活跃。但由于海洋环境复杂、污损生物种类繁多，单一特性的功能涂层 难以达到令人满意的防污效果。
亲水性刷状防污涂层的表面和界面工程通常是由一种或多种亲水性大分子形成的化学结 构。近十年来引起了人们的关注，目前被认为是在多种行业和技术中实现特殊界面功能的一 种更有前景的策略(Leonardi A K,Ober C K.Polymer-Based MarineAntifouling and Fouling Release Surfaces:Strategies for Synthesis andModification[J].Annual review of chemical and biomolecular engineering,2019,10:241-264.)。海洋污染是一个由“基膜-生物膜-小型污损生 物-大型污损生物”构成的缓慢而复杂的过程，亲水性涂层由于与水之间的界面能很低，表面 可形成一层水化层，当海洋中的污损物靠近时需突破水化层才能与基体表面粘结，这就导致 需要更多能量，从而降低了黏附的可能性。
两亲性聚合物的表面和界面工程是一种将亲水性和疏水性组分结合在一起的化学结构， 近十年来也引起了人们的关注，目前也被认为是在多种行业和技术中实现特殊界面功能的一 种更有前景的策略(Galli G,Martinelli E.Amphiphilic polymerplatforms:Surface engineering of films for marine antibiofouling[J].Macromolecular rapid communications,2017,38(8):160070 4.)。海洋中大多数生物对基材的粘附会有一定倾向性，即更容易粘附于疏水或者亲水的表 面。两亲性聚合物的潜力在于能够提供一个不均匀的纳米级镶嵌化学表面，其中疏水性和亲 水性区域的共存会在沉降和粘附过程中混淆生物体，相对于纯疏水或纯亲水防污涂层具有更 广泛的防污效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方 法，以克服现有技术中防污涂层防污效果不佳等缺陷。
本发明提供一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层，所述涂层由下而上依次为基材、 底漆层、荧光层、功能层；
所述底漆层组分包括环氧树脂、硝基树脂、醇酸树脂中的至少一种；
所述荧光层组分包括质量比为50～70：5～30：5～10的丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉和固化 剂；
所述功能层为双亲功能层或亲水性功能层，其中双亲功能层的组分包括质量比为1～10： 10～20的亲水聚合物和疏水聚合物，亲水性功能层的组分包括质量比为10-50：25-50的不饱 和功能聚合物和亲水性成膜聚合物。
所述醇酸树脂为干性醇酸树脂、不干性醇酸树脂、半干性醇酸树脂中的一种或几种。
所述铝酸锶荧光粉为铝酸锶类荧光粉，平均粒径为0.1-100微米。
所述固化剂为脂肪族胺类固化剂。
所述固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、亚甲基双环己 烷胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺或二丙烯三胺。
所述疏水聚合物的单体为含氟类(甲基)丙烯酸酯。
所述亲水聚合物的单体为丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、丙烯羟酯类单体中的一种或 几种。
所述不饱和功能聚合物的单体为丙烯酸酯类单体、(甲基)丙烯酸酯类单体、二甲基丙烯 酸醇酯类单体、季戊四醇丙烯酸酯类单体中的至少一种。
所述不饱和功能聚合物的单体的结构式为
Figure BDA0002373815670000021
Figure BDA0002373815670000031
式中R1为烃基或氢，烃基如CH3,CH2CH3等；R2为(CH2CH2O)n，n≥1。
所述亲水性成膜聚合物的单体为亲水单体，亲水单体为丙烯酸类单体、(甲基)丙烯酸类 单体、丙烯酰胺类单体、(甲基)丙烯酰胺类单体或(甲基)丙烯羟脂类单体。
本发明还提供一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方法，包括：
(1)将底漆树脂和稀释剂以质量比50～80：20～50混合后涂覆于基材表面，静置烘干，得到 具有底漆层的基材，其中底漆树脂包括环氧树脂、硝基树脂、醇酸树脂中的至少一种；
(2)将丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂和稀释剂以质量比50～70：5～30：5～10：20～100 混合，然后涂覆于步骤(1)中基材的底漆层表面，静置烘干，得到具有底漆层和荧光层的基 材；
(3)将疏水单体、亲水单体、引发剂和溶剂混合，将得到的混合溶液反应，得到成膜物质， 然后与助剂混合后涂覆于步骤(2)中基材的荧光层表面，烘干，得到基于长余辉发光仿生复 合海洋防污涂层，其中，亲水单体和疏水单体的重量比为1～10：10～20，亲水单体和疏水单 体的总重量与引发剂的重量的比例为10～200：0.1～10，混合溶液中单体+引发剂浓度为 0.1～30％；
或者将不饱和功能单体、丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂以重量比为0.1～10：0.4～40：0.1～10： 0.3～30混合，涂覆在步骤(2)中基材的荧光层表面，烘干，然后再涂覆亲水单体、引发剂和 助剂的混合溶液，紫外光下固化，得到长余辉发光仿生复合海洋抗污涂层。
所述步骤(1)中底漆层为白色。
所述步骤(1)、(2)和(3)中涂覆的方法包括旋涂法、流延法或喷涂法。
所述步骤(1)、(2)和(3)中稀释剂为芳香烃类物质(例如甲苯、二甲苯)、C1-C9的醇类物质、松香水中的一种或几种。
所述步骤(1)、(2)和(3)中烘干温度为25～120℃，烘干时间为0.5h～48h。
所述步骤(2)中将丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂和稀释剂以质量比50～70：5～30： 5～10：20～100混合为：将铝酸锶荧光粉与稀释剂以质量比5～30：20～100混合，分散，然后 加入丙烯酸树脂继续分散0.1～30min，最后加入固化剂。
所述分散和继续分散的速度为在200～4000rpm。
所述步骤(3)中反应温度为30～120℃，反应时间为0.5～48h。
所述步骤(3)中助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、成膜助剂中的一种或几种。
所述步骤(3)中固化剂为脂肪族胺类固化剂。
所述步骤(3)中固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、亚 甲基双环己烷胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺或二丙烯三 胺。
所述步骤(3)中再涂覆的方法包括旋涂法、流延法或喷涂法。
所述步骤(3)中引发剂为安息香醚类引发剂或二苯甲酮类光引发剂。
所述步骤(3)中亲水单体、引发剂和助剂的混合溶液中亲水单体、引发剂与助剂的质量 比为10～200：0.1～5：0.1～10。
本发明还提供一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层在海洋材料中的应用。例如应 用于各种船舶、海上石油平台、海洋探测设备或海洋养殖网箱等水下作业表面。
本发明在基材表面制备一层底漆层，是为了对基材起到保护作用，并在一定程度上提高 表面光洁度。
本发明将两亲防污涂层或亲水性防污涂层与荧光涂层相结合，在两亲聚合物抵抗生物污 染或亲水大分子抵抗生物污染的基础上混入长余辉发光粒子，通过光照致使(倾向于)附着 在基材上的海洋污损生物作息紊乱，达到模拟海洋中大型发光生物制备仿生涂层，从而实现 协同抗污(如图12所示)、进一步提高防污效果的目的。
本发明利用接触角测试仪(OCA40，Dataphysics，德国)测试涂层的静态接触角数值。 具体为：
将2μl去离子水接滴于涂层表面10秒后进行测试，每个涂层样板取互相距离5mm的3 个点进行拍照，然后采用量角法分别测量左右接触角，共6次读数，取平均值作为测定值。
本发明的海洋污损生物抗黏附测试：将抗污涂层在污染物硅藻(培养液中硅藻的含量 3×1013cell/m3)的培养液中放置一周，并观察其表面的污损生物附着情况。
有益效果
本发明中白色底漆可以有效提高中间荧光层的发光强度，当膜厚达到20微米以上就能形 成均匀发光的涂层。本发明利用铝酸锶荧光粉的发光性能与顶部双亲表面或亲水功能层的高 透光性相结合，可以获得具有长期防污性能的复合防污涂层，该防污层具有应用范围广泛、 防污效果优异、长效持久、良好机械性能和附着力等优点。与现有技术相比较，本发明的优 势表现在于采用本发明技术制备的三层复合防污涂层可显著提高其防污性能，经过光照后其 余辉强度数月不发生衰减。
本发明中的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层在防污测试中显示出良好的防污效果，且 具有良好的海水稳定性(抗海藻黏附实验就是在人工海水中进行的，浸泡时间一周后观察涂 层无任何变化)，在木材、玻璃和钢板等各种基材上具有良好的附着力，可作为一种新型的海 洋防污材料应用于各种水下作业表面。
附图说明
图1为实施例1中涂层的水接触角(左图为涂层水初始接触角，右图为在水中浸泡10min 后的接触角)。
图2为在污损生物硅藻培养液中浸泡一周后实施例2中聚合物涂层(左图)和无防污涂 层的空白基材(右图)的光学显微镜结果。
图3为实施例12中涂层的水接触角。
图4为在污损生物硅藻培养液中浸泡一周后无防污涂层的空白基材(左图)和实施例13 中聚合物涂层(右图)的照片。
图5为实施例3中成膜物质的红外图。
图6为实施例4中成膜物质的红外图。
图7为实施例5中成膜物质的红外图。
图8为实施例6中成膜物质的红外图。
图9为实施例7中成膜物质的红外图。
图10为实施例8中成膜物质的红外图。
图11为实施例9中成膜物质的红外图。
图12为实施例1制备的防污涂层以及没有接枝亲水聚合物的涂层和空白基材的抗海藻黏 附效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不 用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可 以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明中涉及到多种物质的添加量、含量及浓度，其中比例为质量比；所述的百分含量， 除特别说明外，皆指质量百分含量。
丙烯酸树脂(型号XD-580)直接购买于深圳漆之彩有限公司的一种商业化树脂，在本发 明中用做基体，增强与基材的粘结力。
实施例涉及的基材为载玻片。
涂层附着力测试：
涂层对基材的附着力首先通过Cross-hatch的方法测试，将涂层固化在玻璃基材，采用百 格刀在涂层表面画交叉的格子(需穿透涂层)，然后用3M胶带粘附在划格区，并缓慢撕掉， 观看格子区被破坏的格子的个数。附着力等级分为5B到0B，5B表示格子区基本没有被损坏， 而0B表示格子区超过65％的区域都受到了损坏。
涂层硬度测试：
涂层的硬度测试是通过铅笔划痕方法进行的，首先将不同型号(6B-6H)的铅笔削至露 出柱形铅芯(5-6mm)，将铅芯呈90°在砂纸上打磨至其边缘锐利，且每次使用后都需要重 新打磨。之后将铅笔与涂层呈45°夹角，以平缓的速度及均匀的力划过涂层，划的长度大概 为7mm左右，平均每个涂层划五次，当涂层被划痕破坏时，即代表其最大硬度(允许出现两条及以下的轻微的划痕)。
实施例1
(1)制备白色底漆层
将干性醇酸树脂5g与稀释剂甲苯按质量比为50：20混合均匀后喷涂在基材表面，置于 60℃烘箱中烘干12h。
(2)制备荧光层
将粒径为0.1微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在200rpm下高速分散5min， 然后加入丙烯酸树脂继续高速分散30min，最后加入适量乙烯基三胺，混合均匀后采用流延 法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与稀释 剂的重量比为50：5：5：50，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、丙烯酸六氟丁酯与丙烯酰胺加入稀释剂中混合均匀，配制 成浓度为0.1％的反应溶液。在30℃下反应48h，最终得到成膜物质。其中亲疏水单体比例为 1：10，亲疏水单体与引发剂的比例为100：1。将成膜物质与稀释剂、流平剂复配，比例为3： 4：1，溶液总重100g。采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合结构的抗污 涂层。
所得涂层水初始接触角为54.2°，在水中浸泡10min后，接触角为9.1°。涂层厚度约为 50μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B， 硬度为4H。
图1表明：在水中浸泡一段时间后涂层表面聚合物的亲水部分迁移到外层，导致接触角 明显降低，且保持较长时间。
如图12所示，样品①为按照实施例1制备的防污涂层，样品②为没有接枝亲水聚合物的 涂层，样品③为空白基材作为对照。样品①具有明显的抗海藻黏附效果；样品②的为仅有荧 光层的涂层，抗污效果明显变差；样品③为空白的基材作为对照，不具备抗生物污损的效果。
实施例2
(1)制备白色底漆层
将不干性醇酸树脂5g与稀释剂甲苯按质量比为50：50混合均匀后喷涂在基材表面，置 于120℃烘箱中烘干0.5h。
(2)制备荧光层
将粒径为1微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在250rpm下高速分散5min， 然后加入丙烯酸树脂继续高速分散25min，最后加入适量氨乙基哌嗪，混合均匀后采用流延 法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与稀释 剂的重量比为70：30：10：100，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、甲基丙烯酸三氟乙酯与N,N’-二甲基丙烯酰胺加入稀释剂中 混合均匀，配制成浓度为5％的反应溶液。在30℃下反应48h在40℃下反应36h，最终得到 成膜物质。其中亲疏水单体比例为1：15，亲疏水单体与引发剂的比例为100：0.1。将成膜 物质与稀释剂、分散剂复配，比例为3：4：1，溶液总重100g。采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为53.2°，在水中浸泡10min后，接触角为8.6°。涂层厚度约为 46μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B， 硬度为4H。
由图2可知，通过光学显微镜下的观察可以看出，涂层具有明显的抗海藻粘附效果。(实 施例1和实施例3-11的抗生物黏附效果与图2效果相同)
实施例3
(1)制备白色底漆层
将半干性醇酸树脂5g与稀释剂二甲苯按质量比为80：20混合均匀后喷涂在基材表面， 置于25℃烘箱中烘干48h。
(2)制备荧光层
将粒径为5微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在300rpm下高速分散5min， 然后加入丙烯酸树脂继续高速分散20min，最后加入适量二氨基环己烷，混合均匀后采用流 延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与稀 释剂的重量比为60：10：10：60，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯与2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸加入稀释剂中混合均匀，配制成浓度为1％的反应溶液，在30℃下反应48h在35℃ 下反应40h，最终得到成膜物质。其中亲疏水单体比例为1：9，亲疏水单体与引发剂的比例 为100：2。将成膜物质与稀释剂、成膜助剂复配，比例为3：4：1，溶液总重100g。采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为69.7°，在水中浸泡10min后，接触角为11.3°。涂层厚度约 为49μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为 5B，硬度为4H。
由图5可知，MMA中酯基的C＝O吸收峰位于1731cm-1，-CH3振动峰位于1548cm-1；AMPS中酰胺基的C＝O吸收峰位于1635cm-1，磺酸基团特征峰位于1186cm-1，证明了聚合 物合成成功。
实施例4
(1)制备白色底漆层
将干性醇酸树脂5g与稀释剂二甲苯按质量比为80：50混合均匀后喷涂在基材表面，置 于40℃烘箱中烘干36h。
(2)制备荧光层
将粒径为10微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在400rpm下高速分散5min， 然后加入丙烯酸树脂继续高速分散15min，最后加入适量异佛尔酮二胺，混合均匀后采用流 延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与稀 释剂的重量比为70：15：15：75，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯与2-丙烯酰胺-2- 甲基丙磺酸加入稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应溶液，在45℃下反应30h，最 终得到成膜物质。其中亲疏水单体比例为6:4，亲疏水单体与引发剂的比例为200：10。将成 膜物质与稀释剂、分散剂复配，比例为3：4：1，溶液总重100g采用喷涂法均匀涂覆于荧光 层上，最终得到具有三层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为64.9°，在水中浸泡10min后，接触角为8.7°。涂层厚度约为 50μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B， 硬度为4H。
由图6可知，AMPS中酰胺基的C＝O吸收峰位于1634cm-1，磺酸基团特征峰位于1186cm-1；HEMA中的-OH特征峰位于2933cm-1，证明了聚合物合成成功。
实施例5
(1)制备白色底漆层
将不干性醇酸树脂5g与稀释剂松香水按质量比为40：10混合均匀后喷涂在基材表面， 置于50℃烘箱中烘干24h。
(2)制备荧光层
将粒径为20微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在600rpm下高速分散5min， 然后加入丙烯酸树脂继续高速分散15min，最后加入适量亚甲基双环己烷胺，混合均匀后采 用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂 与稀释剂的重量比为55：30：5：100，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、乙烯基三乙氧基硅烷与2-乙烯基吗啉加入稀释剂中混合均 匀，配制成浓度为15％的反应溶液，在50℃下反应24h，最终得到成膜物质。其中亲疏水单 体比例为2：8，亲疏水单体与引发剂的比例为10：10。将成膜物质与稀释剂、消泡剂复配， 比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合 结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为56.9°，在水中浸泡10min后，接触角为11.3°。涂层厚度约 为50μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为 5B，硬度为4H。
由图7可知，N-酰胺吗啉中C-O-C的伸缩振动吸收峰位于1182cm-1，酰胺键中C＝O的伸缩振动峰位于1635cm-1，证明了聚合物合成成功。
实施例6
(1)制备白色底漆层
将半干性醇酸树脂5g与稀释剂松香水按质量比为60：20混合均匀后喷涂在基材表面， 置于70℃烘箱中烘干8h。
(2)制备荧光层
将粒径为30微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在800rpm下高速分散5min， 然后加入丙烯酸树脂继续高速分散10min，最后加入适量乙二胺，混合均匀后采用流延法均 匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与稀释剂的 重量比为70：5：5：50，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 加入稀释剂中混合均匀，配制成浓度为20％的反应溶液，在55℃下反应20h，最终得到成膜 物质。其中亲疏水单体比例为3：2，亲疏水单体与引发剂的比例为80：1。将成膜物质与稀 释剂、流平剂复配，比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为67.2°，在水中浸泡10min后，接触角为10.7°。涂层厚度约 为50μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为 5B，硬度为4H。
由图8可知，AMPS中酰胺基的C＝O吸收峰位于1635cm-1，磺酸基团特征峰位于1186cm-1；AA的羧基特征峰位于1548cm-1，证明了聚合物合成成功。
实施例7
(1)制备白色底漆层
将干性醇酸树脂5g与稀释剂甲醇按质量比为70：20混合均匀后喷涂在基材表面，置于 80℃烘箱中烘干6h。
(2)制备荧光层
将粒径为40微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在1000rpm下高速分散 5min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散8min，最后加入适量二乙烯三胺，混合均匀后采用 流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与 稀释剂的重量比为50：30：5：50，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、甲基丙烯酸甲酯与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入稀释剂中 混合均匀，配制成浓度为25％的反应溶液，在60℃下反应18h，最终得到成膜物质。其中亲 疏水单体比例为1：1，亲疏水单体与引发剂的比例为120：1。将成膜物质与稀释剂、分散剂 复配，比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三 层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为61.1°，在水中浸泡10min后，接触角为9.3°。涂层厚度约为 51μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B， 硬度为4H。
由图9可知，AMPS中酰胺基的C＝O吸收峰位于1634cm-1，磺酸基团特征峰位于1186cm-1；MMA中酯基的C＝O吸收峰位于1749cm-1，-CH3振动峰位于1549cm-1，证明了聚 合物合成成功。
实施例8
(1)制备白色底漆层
将不干性醇酸树脂5g与稀释剂甲醇按质量比为50：30混合均匀后喷涂在基材表面，置 于90℃烘箱中烘干4h。
(2)制备荧光层
将粒径为50微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在1500rpm下高速分散 5min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散5min，最后加入适量三乙烯四胺，混合均匀后采用 流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与 稀释剂的重量比为50：5：10：50，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、乙烯基三乙氧基硅烷与N-乙烯基吡啶加入稀释剂中混合均 匀，配制成浓度为30％的反应溶液，在65℃下反应16h，最终得到成膜物质。其中亲疏水单 体比例为1：9，亲疏水单体与引发剂的比例为180：1。将成膜物质与稀释剂、消泡剂复配， 比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合 结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为64.3°，在水中浸泡10min后，接触角为10.1°。涂层厚度约 为50μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为 5B，硬度为4H。
由图10可知，N-乙烯基吡咯烷酮中的C＝O吸收峰位于1634cm-1，N-H的吸收峰位于2933cm-1，证明了聚合物合成成功。
实施例9
(1)制备白色底漆层
将半干性醇酸树脂5g与稀释剂乙醇按质量比为60：40混合均匀后喷涂在基材表面，置 于100℃烘箱中烘干2h。
(2)制备荧光层
将粒径为60微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在2000rpm下高速分散 5min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散3min，最后加入适量四乙烯五胺，混合均匀后采用 流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与 稀释剂的重量比为50：5：5：100，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯与N-乙烯基吡啶加 入稀释剂中混合均匀，配制成浓度为8％的反应溶液，在70℃下反应12h，最终得到成膜物质。 其中亲疏水单体比例为12：10，亲疏水单体与引发剂的比例为100：3。将成膜物质与稀释剂、 成膜助剂复配，比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得 到具有三层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为70.2°，在水中浸泡10min后，接触角为9.8°。涂层厚度约为 44μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B， 硬度为4H。
由图11可知，N-乙烯基吡咯烷酮中的C＝O吸收峰位于1634cm-1，N-H的吸收峰位于2933cm-1；MMA中酯基的C＝O吸收峰位于1730cm-1，-CH3振动峰位于1549cm-1，证明了聚 合物合成成功。
实施例10
(1)制备白色底漆层
将干性醇酸树脂5g与稀释剂乙醇按质量比为70：50混合均匀后喷涂在基材表面，置于 110℃烘箱中烘干1h。
(2)制备荧光层
将粒径为80微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在3000rpm下高速分散5 min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散1min，最后加入适量多乙烯多胺，混合均匀后采用 流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂与 稀释剂的重量比为40：25：10：50，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、丙烯酸八氟戊酯与N-异丙基丙烯酰胺加入稀释剂中混合均 匀，配制成浓度为12％的反应溶液，在80℃下反应8h，最终得到成膜物质。其中亲疏水单体 比例为9：10，亲疏水单体与引发剂的比例为100：7。将成膜物质与稀释剂、分散剂复配， 比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三层复合 结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为54.2°，在水中浸泡10min后，接触角为9.9°。涂层厚度约为 55μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B， 硬度为4H。
实施例11
(1)制备白色底漆层
将不干性醇酸树脂5g与稀释剂异丙醇按质量比为80：30混合均匀后喷涂在基材表面， 置于120℃烘箱中烘干0.5h。
(2)制备荧光层
将粒径为100微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在4000rpm下高速分散 0.5min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散10min，最后加入适量二丙烯三胺，混合均匀后采 用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂 与稀释剂的重量比为40：25：10：50，总重100g。
(3)制备顶部双亲功能层
将一定比例的引发剂AIBN、丙烯酸六氟丁酯与N-异丙基丙烯酰胺加入稀释剂中混合均 匀，配制成浓度为18％的反应溶液，在120℃下反应0.5h，最终得到成膜物质。其中亲疏水 单体比例为10：20，亲疏水单体与引发剂的比例为100：0.5。将成膜物质与稀释剂、消泡剂 复配，比例为3：4：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆于荧光层上，最终得到具有三 层复合结构的抗污涂层。
所得涂层水初始接触角为57.5°，在水中浸泡10min后，接触角为9.6°。涂层厚度约为52μm。在实验室中的硅藻挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例12
(1)制备白色底漆层
将环氧树脂5g与稀释剂按质量比为50：20混合均匀后喷涂在基材表面，置于60℃烘箱 中固化12h。
(2)制备荧光层
将粒径为0.1微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂混合，在200rpm下高速分散0.1min，然后加 入丙烯酸树脂继续高速分散30min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均匀后采用流延 法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂乙烯基 三胺与稀释剂甲苯的重量比为50：5：5：20，总重100g。
(3)制备亲水性功能层
将甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上烘干 固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂乙烯基三胺与稀释剂甲苯的重量比为10：25： 10：1。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当分散剂复配，其中丙烯酸单体、引发剂安息香甲基醚与助剂的比例为100：1：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到一种三层 结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层接触角为10.1°。涂层厚度约为48μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋动态挂 板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
图3表明：由于表面致密水合层的存在导致接触角明显较低。
实施例13
(1)制备白色底漆层
将硝基树脂5g与稀释剂按质量比为50：50混合均匀后喷涂在基材表面，置于60℃烘箱 中烘干8h。
(2)制备荧光层
将粒径为1微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂混合，在300rpm下高速分散1min，然后加入 丙烯酸树脂继续高速分散20min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均匀后采用流延法 均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂氨乙基哌 嗪与稀释剂二甲苯的重量比为70：30：10：50，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将丙烯酸甲酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上烘干固化， 其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂氨乙基哌嗪与稀释剂二甲苯的重量比为10：10：10： 10。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当消泡剂复配，其中甲基丙烯酸单体、引发剂安息香甲基醚与助剂的比例 为10：0.1：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到 一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为8.9°。涂层厚度约为49μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
图4表明：该长余辉发光仿生生刷装亲水性复合海洋防污涂层具有明显的抗生物黏附效 果。(实施例12和实施例14-22的抗生物黏附效果与图4效果相同。)
实施例14
(1)制备白色底漆层
将干性醇酸树脂5g与稀释剂按质量比为80：20混合均匀后喷涂在基材表面，置于80℃ 烘箱中烘干24h。
(2)制备荧光层
将粒径为5微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂混合，在400rpm下高速分散5min，然后加入 丙烯酸树脂继续高速分散10min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均匀后采用流延法 均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂二氨基环 己烷与稀释剂松香水的重量比为60：20：8：40，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将丙烯酸乙酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上烘干固化， 其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂二氨基环己烷与稀释剂松香水的重量比为20：30：30： 1。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当助剂复配，其中乙基丙烯酸单体、引发剂安息香甲基醚与流平剂的比例 为20：0.5：1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到 一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为12.3°。涂层厚度约为46μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例15
(1)制备白色底漆层
将半干性醇酸树脂5g与稀释剂按质量比为80：50混合均匀后喷涂在基材表面，置于80℃ 烘箱中烘干12h。
(2)制备荧光层
将粒径为10微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在400rpm下高速分散10min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散5min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂异佛尔酮二胺与稀释剂甲醇的重量比为55：10：6：30，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将甲基丙烯酸乙酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上烘干 固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂异佛尔酮二胺与稀释剂甲醇的重量比为30：40： 40：5。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当助剂复配，其中单体丙烯酰胺、引发剂安息香甲基醚与分散助剂的比例 为50：1：0.5，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到 一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为9.7°。涂层厚度约为52μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例16
(1)制备白色底漆层
将不干性醇酸树脂5g与稀释剂按质量比为60：20混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至 溶剂完全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为10微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在500rpm下高速分散10min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散5min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂亚甲基双环己烷胺与稀释剂乙醇的重量比为65：6：6：25，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将甲基丙烯酸丁酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上烘干 固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂亚甲基双环己烷胺与稀释剂乙醇的重量比为40： 45：40：5。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当助剂复配，其中单体甲基丙烯酰胺、引发剂二苯甲酮与分散剂的比例为 100：5：10，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到一 种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为11.1°。涂层厚度约为54μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例17
(1)制备白色底漆层
将环氧树脂5g与稀释剂按质量比为60：40混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至溶剂完 全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为15微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在800rpm下高速分散30min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散1min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂乙二胺与稀释剂异丙醇的重量比为70：5：5：50，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将丙烯酸丁酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上烘干固化， 其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂乙二胺与稀释剂异丙醇的重量比为10：35：10：8。 溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当助剂复配，其中单体N-甲基丙烯酰胺、引发剂二苯甲酮与消泡剂的比例 为150：2：8，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到 一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为10.1°。涂层厚度约为51μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例18
(1)制备白色底漆层
将硝基树脂5g与稀释剂按质量比为70：30混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至溶剂完 全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为20微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在1000rpm下高速分散 30min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散0.1min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均 匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、 固化剂二乙烯三胺与稀释剂正丁醇的重量比为5：30：5：5，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将二甲基丙烯酸乙二醇脂与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层 上烘干固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂二乙烯三胺与稀释剂正丁醇的重量比为 15：45：10：0.5。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当助剂复配，其中单体N,N’-二甲基丙烯酰胺、引发剂二苯甲酮与成膜助剂 的比例为200：5：10，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最 终得到一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为12.3°。涂层厚度约为50μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例19
(1)制备白色底漆层
将干性醇酸树脂5g与稀释剂按质量比为70：50混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至溶 剂完全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为30微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在1200rpm下高速分散 20min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散15min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均 匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、 固化剂三乙烯四胺与稀释剂甲苯的重量比为50：5：10：50，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将季戊四醇三丙烯酸酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上 烘干固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂三乙烯四胺与稀释剂甲苯的重量比为25： 25：30：6。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当成膜助剂复配，其中单体N-乙基丙烯酰胺、引发剂二苯甲酮与助剂的比 例为200：1：10，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得 到一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为13.1°。涂层厚度约为52μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例20
(1)制备白色底漆层
将不干性醇酸树脂5g与稀释剂按质量比为55：25混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至 溶剂完全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为50微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在1500rpm下高速分散 15min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散30min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均 匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、 固化剂四乙烯五胺与稀释剂二甲苯的重量比为70：5：10：20，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将季戊四醇三丙烯酸酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上 烘干固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂四乙烯五胺与稀释剂二甲苯的重量比为35： 25：40：7。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当消泡剂复配，其中单体N-丙基丙烯酰胺、引发剂二苯甲酮与助剂的比例 为180：2：5，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得到 一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为9.1°。涂层厚度约为49μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例21
(1)制备白色底漆层
将半干型醇酸树脂5g与稀释剂按质量比为65：30混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至 溶剂完全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为80微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在1800rpm下高速分散 30min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散1min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均 匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、 固化剂多乙烯多胺与稀释剂松香水的重量比为60：25：10：50，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将季戊四醇三丙烯酸酯与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂混合，采用流延法涂在荧光层上 烘干固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂多乙烯多胺与稀释剂松香水的重量比为45： 35：24：8。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当分散剂复配，其中甲基丙烯酸羟乙酯单体、引发剂二苯甲酮与助剂的比 例为120：1：2，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得 到一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为8.9°。涂层厚度约为51μm。分别在湖水静态挂板实验与海洋 动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
实施例22
(1)制备白色底漆层
将环氧树脂5g与稀释剂按质量比为75：45混合均匀后喷涂在基材表面，烘干至溶剂完 全固化成膜。
(2)制备荧光层
将粒径为100微米的铝酸锶荧光粉与稀释剂按一定比例混合，在2000rpm下高速分散 25min，然后加入丙烯酸树脂继续高速分散1min，最后加入适量脂肪族胺类固化剂，混合均 匀后采用流延法均匀涂覆在底漆层上，静置烘干，其中原料中丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、 固化剂二丙烯三胺与稀释剂甲苯的重量比为65：25：9：45，总重100g。
(3)制备顶部亲水性功能层
将二甲基丙烯酸乙二醇脂与丙烯酸树脂、固化剂二丙烯三胺与稀释剂甲苯混合，采用流 延法涂在荧光层上烘干固化，其中不饱和单体与丙烯酸树脂、固化剂、稀释剂的重量比为45： 25：35：9。溶液总重100g。
将一定比例的亲水单体与光引发剂加入到稀释剂中混合均匀，配制成浓度为10％的反应 溶液，再将其与适当助剂复配，其中单体甲基丙烯酸羟丙脂、引发剂二苯甲酮与流平剂的比 例为10：1：0.1，溶液总重100g，采用喷涂法均匀涂覆，在紫外固化灯下光照固化，最终得 到一种三层结构的长余辉发光仿生复合海洋防污涂层。
所得涂层水初始接触角为接触角为8.6°。涂层厚度约为53μm。分别在湖水静态挂板实 验与海洋动态挂板实验中表现出良好的抗生物黏附效果。涂层附着力等级为5B，硬度为4H。
中国专利CN101412779A公开了一种含两亲性侧链的丙烯酸树脂及其制备方法和应用， 与中国专利CN101412779A相比，本发明所制备的涂层具有更低的抗海藻黏附性能，即更好 的抗污效果。

Claims (10)

1.一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层，其特征在于，所述涂层由下而上依次为基材、底漆层、荧光层、功能层；
所述底漆层组分包括环氧树脂、硝基树脂、醇酸树脂中的至少一种；
所述荧光层组分包括质量比为50～70：5～30：5～10的丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉和固化剂；
所述功能层为双亲功能层或亲水性功能层，其中双亲功能层的组分包括质量比为1～10：10～20的亲水聚合物和疏水聚合物，亲水性功能层的组分包括质量比为10-50：25-50的不饱和功能聚合物和亲水性成膜聚合物。
2.根据权利要求1所述涂层，其特征在于，所述铝酸锶荧光粉为铝酸锶类荧光粉，平均粒径为0.1-100微米；固化剂为脂肪族胺类固化剂。
3.根据权利要求1所述涂层，其特征在于，所述疏水聚合物的单体为含氟类(甲基)丙烯酸酯；亲水聚合物的单体为丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、丙烯羟酯类单体中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述涂层，其特征在于，所述不饱和功能聚合物的单体为丙烯酸酯类单体、(甲基)丙烯酸酯类单体、二甲基丙烯酸醇酯类单体、季戊四醇丙烯酸酯类单体中的至少一种；亲水性成膜聚合物的单体为亲水单体，亲水单体为丙烯酸类单体、(甲基)丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、(甲基)丙烯酰胺类单体或(甲基)丙烯羟脂类单体。
5.一种基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层的制备方法，包括：
(1)将底漆树脂和稀释剂以质量比50～80：20～50混合后涂覆于基材表面，静置烘干，得到具有底漆层的基材，其中底漆树脂包括环氧树脂、硝基树脂、醇酸树脂中的至少一种；
(2)将丙烯酸树脂、铝酸锶荧光粉、固化剂和稀释剂以质量比50～70：5～30：5～10：20～100混合，然后涂覆于步骤(1)中基材的底漆层表面，静置烘干，得到具有底漆层和荧光层的基材；
(3)将疏水单体、亲水单体、引发剂和溶剂混合，将得到的混合溶液反应，得到成膜物质，然后与助剂混合后涂覆于步骤(2)中基材的荧光层表面，烘干，得到基于长余辉发光仿生复合海洋防污涂层，其中，亲水单体和疏水单体的重量比为1～10：10～20，亲水单体和疏水单体的总重量与引发剂的重量的比例为10～200：0.1～10，混合溶液浓度为0.1～30％；
或者将不饱和功能单体、丙烯酸树脂、固化剂和稀释剂以重量比为0.1～10：0.4～40：0.1～10：0.3～30混合，涂覆在步骤(2)中基材的荧光层表面，烘干，然后再涂覆亲水单体、引发剂和助剂的混合溶液，紫外光下固化，得到长余辉发光仿生复合海洋抗污涂层。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)和(3)中稀释剂为芳香烃类物质、C1-C9的醇类物质、松香水中的一种或几种；烘干温度为25～120℃，烘干时间为0.5h～48h。
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中反应温度为30～120℃，反应时间为0.5～48h。
8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、成膜助剂中的一种或几种；固化剂为脂肪族胺类固化剂。
9.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中引发剂为安息香醚类引发剂或二苯甲酮类光引发剂；亲水单体、引发剂和助剂的混合溶液中亲水单体、引发剂与助剂的质量比为10～200：0.1～5：0.1～10。
10.一种如权利要求1所述涂层在海洋材料中的应用。
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