[發明專利]一種透明防污膜制備方法

有效

• 申請號: 201610677334.1
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106318060B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 孫智勇;藺存國;鄭紀勇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D7/63;C09D5/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

本發明屬于海洋工程防污涂料制備技術領域，具體涉及一種透明防污膜制備方法，工藝過程為：將水滑石納米片分散在蒸餾水中超聲得到水滑石水溶液，再將聚乙烯醇加入到水滑石水溶液中進行加熱，直至聚乙烯醇溶解形成混合溶液，靜置混合溶液待其自然冷卻后超聲分散，然后向混合溶液中加入酚酰胺防污劑后超聲進行分散得到防污混合溶液，采用旋轉涂膜方法或涂覆方法把防污混合溶液涂覆在石英表面，干燥后得透明防污膜，對海洋光學儀器的探測鏡頭、光源和海底視窗等部位的污損進行防護；其分子結構和制備過程簡單，工藝科學可靠，原料成本低廉易得，透光率高，防污活性好效果明顯，應用環境友好，在海洋防污領域具有重要的應用前景。

技術領域：

本發明屬于海洋工程防污涂料制備技術領域，具體涉及一種透明防污膜制備方法，用于海洋環境中海洋生物的污損防護，實現對海洋光學儀器的探測鏡頭、光源和海底視窗等部位的污損防護作用。

背景技術：

水下原位監測光學儀器在海洋環境中使用時，其光學傳感器和照明系統的光學窗口極易在短時間內被生物膜覆蓋，海洋生物就會聚集在生物膜上形成宏觀生物群落，造成嚴重的生物污損，導致光學儀器的測量精度下降，甚至造成光學儀器的失靈，開發針對水下光學儀器窗口的透明防污膜，保證水下光學儀器的使用效果，提高透明防污膜的防污期效對于海洋探索和監測具有重要的意義。

目前，水下儀器光學窗口的污損防防護主要采用刮刀式機械防除污損系統、銅罩防除污損和電解海水制氯防除污損三種方式，其中：刮刀式機械防除污損系統需動力裝置為其提供動力，成本較高，消除污損生物的效果不明顯；銅罩防除污損對光學儀器的光路造成影響，導致測量精度不符合要求；電解制氯防除污損會腐蝕光學儀器窗口，破壞光學儀器，影響透光率，不能保證測量精度；因此，研發一種保證測量精度和防污期效長的透明防污膜制備方法，實現對水下光學儀器的污損防護作用，有著廣闊的發展前景和應用價值。

一種透明防污膜及其制備方法涉及的酚酰胺防污劑是我所研發人員于2015年自主研發的中國專利(201510934485.6)：一種苯環帶甲氧基的酚酰胺類防污劑及其制備方法所制備的，苯環帶甲氧基的酚酰胺類防污劑的分子結構由苯環、酚羥基、甲氧基、酰胺基和烷基鏈R組成，苯環上酚羥基和酰胺基為鄰位關系，甲氧基在苯環3、4、5、6號位的任意一個位置，R基團在氨基N位置，以C-N鍵連接，酚酰胺類防污劑能夠對典型污損生物進行長期而有效的抑制，對微生物類污損生物硅藻的半數抑制濃度為2μg/ml，并隨濃度的增加抑制率逐漸增大，對動物類污損生物藤壺幼蟲的半數抑制濃度為0.5μg/ml，對植物類污損生物石莼孢子附著的半數抑制濃度為1μg/ml，酚酰胺類防污劑是依據天然植物提取物(丹皮酚)結構基礎上進行優化而得到的一種高效生物防污劑，其微溶于水，質量百分比濃度低于1ppm時對大部分污損生物附著具有明顯的抑制作用，實海靜態掛板實驗證明的防污期效至少為3年。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，研發一種保證測量精度和防污期效長的透明防污膜制備方法，利用聚乙烯醇多羥基的特點與酚酰胺防污劑和水滑石通過氫鍵作用制備透明防污膜，對海洋光學儀器的光學窗口、光源和海底視窗等部件進行有效地污損防護，實現對水下光學儀器的污損防護作用。

為了實現上述目的，本發明涉及的透明防污膜制備方法的工藝過程為：在常溫常壓條件下，將0.001-0.5g的水滑石納米片分散在9-10g蒸餾水中超聲30min得到水滑石水溶液，再將0.1-0.8g聚乙烯醇加入到水滑石水溶液中進行加熱并加熱到80-90℃，直至聚乙烯醇溶解形成混合溶液，靜置混合溶液待其自然冷卻后超聲30min進行分散，然后向混合溶液中加入體積為200μL，濃度為1×10^-4-1×10^-2mol/L的酚酰胺防污劑后超聲30min進行分散得到防污混合溶液，采用旋轉涂膜方法或涂覆方法把防污混合溶液涂覆在石英表面，常溫常壓下干燥24h后，石英表面的防污混合溶液形成透明防污膜，實現透明防污膜的制備。

本發明涉及的水滑石納米片的直徑為30-2000nm，厚度為30-200nm。