1. 研究目的与意义（文献综述）

我国现阶段正处于发展与治理并存，不断向绿色生产高效生产转型的重要阶段。海上贸易、海洋资源能源开发、近海渔业都是实现可持续的经济发展的重要组成部分，随着海洋事业的蓬勃发展同时也对船舶行业提出了新的要求与挑战。首当其冲的就是海洋生物污损的问题，一些海洋生物会附着在人工设施的表面上给人类的海洋活动带来许多的问题。因此，防止生物附着历年来是人类海洋活动的焦点，必须采用一定的方法防治生物污损，而在表面涂抹防污涂层是最行之有效的方法。

海洋防污涂料有着非常悠久的历史,按是否含有毒防污剂及防污机理划分,可分为传统型海洋防污涂料和环境友好型海洋防污涂料。传统型海洋防污涂料大都是以一定的速度释放毒料来阻止海洋生物的附着,虽然在防污方面起到一定的作用,但同时给海洋环境和海洋生物带来了一定的毒害作用。所以，研发并制备出一款环保无毒同时又具有较强防污性能的涂料，对于降低海洋船舶生产维护的成本，提高船舶及海上设施的工作效率，有着至关重要的作用。

环境友好型防污涂料的主要研究方向有：不含有机锡的自抛光海洋防污涂料、低表面能防污涂料、可溶性硅酸盐为防污剂的海洋防污涂料、仿生涂料及天然防污剂仿和导电涂料。其中，低表面能防污涂料是基于涂料表面的物理作用,不存在毒性物质的释放,能够起到长期防污的作用。由于该类涂料具有很低的表面能,海洋生物难以在上面附着,即使附着也不牢固,在水流或其他外力作用下很容易脱落。因此,低表面能防污涂料可防止各种海洋生物的附着。目前所使用的低表面能防污涂料主要分为有机硅系列和氟化物系列,氟化物是目前表面能最低的材料。因此，氟硅改性的海洋防污涂料的研究是目前低表面能防污涂料研究的重要方向。

2. 研究的基本内容与方案

目标：制备出一款环保无毒同时又具有较强防污性能的涂料。

基本内容：采用正交试验的方法，研究软硬单体比、引发剂用量、反应型乳化剂用量以及氟硅单体用量这五个因素对聚合物产率及性能的影响，初步设置四个水平，共16组实验。乳液制备完成后，对乳液进行稳定性测试及粒径分布测量，对涂膜进行红外、DSC、SEM、接触角测试，并与市售同类丙烯酸涂料进行性能对比。

拟采用的技术方案及措施：

合成树脂原料：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯酰胺异丙基磺酸钠（AMPS）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（G04）、乙烯基三异丙氧基硅烷（TIVS）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、过氧化二苯甲酰（BPO）、三乙胺

正交试验因素水平表：

一 氟硅改性丙烯酸酯乳液的制备

先按要求称取原料。将MMA、BA、APEG加入四口烧瓶，搅拌使APEG完全溶解，加入1/2的BPO，升温至80℃开始反应。当温度升至80℃后，开始滴加AA、TIVS的混合液，低价时间2-3小时，期间补加总量1/4的BPO。滴加完成后，开始滴加G04，滴加时间约两小时，期间补加总量1/4的BPO。滴加完成后反应一段时间，降温至40℃后滴加适量三乙胺中和，中和时间约半小时。中和完毕后将反应液倒入烧杯中，边滴加去离子水，边用高速分散机高速搅拌进行转相，直至乳液达到适宜黏度。

二 氟硅改性水性丙烯酸涂料的制备

先将水、增稠剂投入到高速分散罐内，低速搅拌使增稠剂溶解然后加入分散剂使其溶解，搅拌均匀逐步加大搅拌速度，按先轻后重的顺序依次加入各种粉料加完后高速搅拌约30min，然后送入砂磨机中研磨，制得颜料浆。将水和流平剂等助剂加入调漆罐中，搅拌至溶解加入颜（填）料浆，慢速加入乳液和增稠剂、消泡剂，低速搅拌30min后过滤出料。

三 结构和性能测试

对乳液进行稳定性测试及粒径分布测量，对涂膜进行红外光谱分析，差示扫描量热仪（DSC）对涂膜进行热性能测试，扫描电子显微镜（SEM）观测涂膜表面形貌，通过测定接触角来表征其疏水性，通过耐盐水性、柔韧性、附着力、耐水性、耐腐蚀性、耐候性、耐冲击性的测试测试其机械性能。

四 评价体系

将自制的丙烯酸涂料与市售同类丙烯酸涂料进行性能对比。

3. 研究计划与安排

1~2周：查阅相关文献；

3~4周：拟定大致实验流程，撰写开题报告；

5~13周：开展实验工作；

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献:

[1] zhang m, song f, wang x, et al. development of soy protein isolate/waterborne polyurethane blend films with improved properties[j]. colloids and surfaces b: biointerfaces. 2012, 100: 16-21.