本發(fā)明涉及復(fù)合涂層的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚合物復(fù)合涂層及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

近年來(lái)隨著海上交通、海底石油和礦產(chǎn)、海水養(yǎng)殖、海水淡化、海洋發(fā)電等行業(yè)的迅速發(fā)展,海洋生物污損和腐蝕現(xiàn)象已越來(lái)越受到人們的重視。當(dāng)一種材料或物體浸入海水中后,表面很快就被單層的聚合物材料所覆蓋,形成調(diào)節(jié)膜。緊接著,細(xì)菌、單細(xì)胞的硅藻會(huì)很快粘附在調(diào)節(jié)膜上,細(xì)菌分泌胞外多糖,將細(xì)菌與基體、細(xì)菌與底物相互連接,形成一層薄的粘膜。船舶、碼頭等水線以下的殼體長(zhǎng)期與海水接觸，受到海水的腐蝕，顯著縮短它們的使用壽命；海洋生物的附著增加船底粗糙度、引起船舶航行阻力增加、能耗與排放加劇甚至一些海洋管道的堵塞，造成一系列的經(jīng)濟(jì)損失。

其中，涂裝防污材料是防除生物污損最有效的方法。海洋防污涂料是一種特種涂料，主要作用是通過(guò)漆膜中防污劑(毒料)的逐步滲出防止海洋生物的污損。但是，早先的防污涂料在抑制海洋生物附著的同時(shí)也對(duì)海洋環(huán)境造成了二次污染。因此，開發(fā)高效、廣譜、持久的綠色環(huán)保海洋防污涂料已成為海洋科技工作者和技術(shù)工程師們共同致力于解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

熱噴涂是一種材料表面防護(hù)的重要技術(shù)，利用熱源將噴涂材料加熱至溶化或半溶化狀態(tài)，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過(guò)預(yù)處理的基體表面形成涂層，其具有防腐、耐磨、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、防微波輻射等多種功能。熱噴涂技術(shù)由于具有可噴涂材料廣泛、基體形狀和尺寸不受限制、工藝操作簡(jiǎn)單、易于產(chǎn)業(yè)化等特點(diǎn)，是賦予材料表面特殊性能和強(qiáng)化的重要手段。同時(shí)還具有原料制備過(guò)程中反應(yīng)溫度相對(duì)較低、環(huán)境污染少、產(chǎn)量高、成本低等優(yōu)勢(shì)。高分子聚合物因其具有輕便、易成型、成本低廉、耐化學(xué)腐蝕、耐低溫性及電絕緣等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

目前，涂層或涂料中緩慢釋放防污劑是一種防海洋無(wú)損的有效手段，在過(guò)去的幾十年中,涂刷含有機(jī)錫等有毒防污劑的防污涂料曾被大量使用,這種防污涂料雖然具有很好的防污效果,但是,有機(jī)錫等有毒防污劑在水中穩(wěn)定且會(huì)積累,可以通過(guò)生物富集作用危害海洋生態(tài)環(huán)境甚至人類健康。因此,國(guó)際海事組織(IMO)明確規(guī)定，從2008年1月1日起，所有運(yùn)營(yíng)艦船將不得使用此類涂料。鑒于此，包括防污劑種類有金屬/金屬?gòu)?fù)合物、有機(jī)殺蟲劑、無(wú)機(jī)納米顆粒、離子液體、兩性有機(jī)物和天然提取物等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種聚合物復(fù)合涂層及其制備方法和應(yīng)用，所制備的聚合物復(fù)合涂層具備優(yōu)異的防腐蝕性能與防生物污損性能，具有廣譜、高效、持久的抗菌效果。并且工藝簡(jiǎn)單，環(huán)境污染少，效率高，噴涂不受工件尺寸及形狀的限制，成本低，適合大面積制備。

一種聚合物復(fù)合涂層，組成為50～90wt％的聚合物和10～50wt％的抗污劑，所述聚合物為聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯，所述抗污劑為大蒜素、辣椒素、姜黃素、甲殼素、丹寧酸、酶中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述的酶包括水解酶、蛋白酶、糖酶和脂肪酶中的至少一種。

該聚合物復(fù)合涂層中的聚合物的化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿性強(qiáng)，可以有效隔絕腐蝕介質(zhì)對(duì)基體材料的腐蝕作用；同時(shí)所述聚合物對(duì)于抗污劑形成特殊的包覆結(jié)構(gòu)，達(dá)到延緩釋放和長(zhǎng)期有效地作用。

作為優(yōu)選，所述聚合物為聚乙烯，聚乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿性強(qiáng)，可以有效隔絕腐蝕介質(zhì)對(duì)基體材料的腐蝕作用。

所述聚合物復(fù)合涂層的厚度為50～300μm。作為優(yōu)選，所述聚合物復(fù)合涂層的厚度為50～80μm。涂層過(guò)薄不能有效保護(hù)基底，過(guò)厚影響涂層的結(jié)合強(qiáng)度，易脫落。

本發(fā)明還提供了一種上述聚合物復(fù)合涂層的制備方法，具體步驟如下：

步驟1：配制噴涂原料；

所述噴涂原料為聚合物懸浮液或聚合物復(fù)合粉末；

步驟2：基體進(jìn)行表面除油和粗化處理；

步驟3：將步驟1配制的噴涂原料通過(guò)熱噴涂方法，在步驟2處理的基體表面噴涂形成所述的聚合物復(fù)合涂層；所述的熱噴涂方法包括：火焰噴涂、超音速火焰噴涂、等離子噴涂或冷噴涂。

步驟1中，所述聚合物懸浮液的具體制備工藝如下：在聚合物中加入一定量的乙醇，攪拌均勻后加入抗污劑，即得所述的聚合物懸浮液。

步驟1中，所述聚合物復(fù)合粉末的具體制備工藝如下：將聚合物粉末進(jìn)行超聲波清洗，烘干后加入抗污劑，物理混合均勻得到所述的聚合物復(fù)合粉末。

步驟2中，所述基底為Q235鋼、Q345鋼、45鋼、304不銹鋼、316不銹鋼、鑄鐵、鋁、玻璃或硅片。

步驟2中，所述的粗化處理優(yōu)選為噴砂、車螺紋、滾花或電拉毛。

所述火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂，壓力為0.2～1.0MPa；燃?xì)鉃橐胰?，壓力?.05～0.4MPa；輔助氣為壓縮空氣，壓力為0.3～6.0MPa；噴涂距離為100～300mm，火焰噴槍移動(dòng)速度50～400mm/s，涂層噴涂次數(shù)1～20遍。

當(dāng)噴涂原料為聚合物懸浮液時(shí)，熱噴涂方法優(yōu)選為等離子噴涂，將聚合物懸浮液通過(guò)噴嘴送入到等離子噴槍產(chǎn)生的焰流中，在步驟2處理的基體表面進(jìn)行等離子液料噴涂。

作為優(yōu)選，所述等離子噴涂的噴涂參數(shù)為：氬氣作為主氣，氫氣作為次體，等離子噴涂的電流為300～650A，電壓為35～55V，噴涂距離為100～250mm，等離子噴槍移動(dòng)速度為1000～1500mm/s，涂層噴涂遍數(shù)為10～35遍。

作為優(yōu)選，所述噴涂原料為聚乙烯/大蒜素復(fù)合粉末，熱噴涂方法采用火焰噴涂，具體噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂，壓力為0.2～1.0MPa；燃?xì)鉃橐胰玻瑝毫?.05～0.4MPa；輔助氣為壓縮空氣，壓力為0.3～6.0MPa；噴涂距離為100～300mm，火焰噴槍移動(dòng)速度50～400mm/s，涂層噴涂次數(shù)2～5遍。

作為優(yōu)選，所述噴涂原料為聚乙烯/大蒜素復(fù)合前驅(qū)體漿料，熱噴涂方法采用等離子噴涂，具體噴涂參數(shù)為：等離子噴涂的電流為300～650A，電壓為35～55V，噴涂距離為100～250mm，等離子噴槍移動(dòng)速度為1000～1500mm/s，涂層噴涂遍數(shù)為2～10遍。

本發(fā)明還提供了一種上述聚合物復(fù)合涂層在防海洋污損中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明采用聚合物作為一種“交聯(lián)劑”，將環(huán)境友好型抗污劑包裹在自身體系中并牢固地貼附在海洋材料表面。有效地隔絕了基底與空氣、氧、水分、離子的接觸，延緩基材的腐蝕速率，同時(shí)兼有廣譜、持續(xù)防污能力。減少了對(duì)環(huán)境的污染。

2、采用熱噴涂工藝制備聚合物復(fù)合涂層，其設(shè)備成本低，工藝簡(jiǎn)單，效率高，環(huán)境污染少，適合現(xiàn)場(chǎng)施工，噴涂不受工件尺寸及形狀的限制，成本低，適合大面積制備。因此，該方法制備的聚合物復(fù)合涂層在耐腐蝕、防海洋污損領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為聚乙烯的SEM表征結(jié)果；

圖2為大蒜粉的SEM表征結(jié)果；

圖3為聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層PE-50％Garlic的SEM表征結(jié)果；

圖4為對(duì)比例1和實(shí)施例1～3制備的涂層殺革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌的殺菌檢測(cè)結(jié)果，其中，(a)為空白組，(b)為PE組，(c)為PE-10％Garlic組，(d)為PE-40％Garlic組，(e)為PE-50％Garlic組；

圖5為實(shí)施例10制備的PFA/生姜粉的復(fù)合涂層的細(xì)菌貼附SEM圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

為表征本發(fā)明中聚合物復(fù)合涂層的性能，利用X射線衍射儀(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)和接觸角測(cè)試儀、紅外(FTIR)對(duì)制備獲得的涂層樣品進(jìn)行表征，以下是具體的性能檢測(cè)方法：

(1)涂層物相檢測(cè)：將制備的樣品置于去離子水溶液中超聲處理10min，然后吹干，最后利用X射線衍射儀檢測(cè)其物相。

(2)表面微觀形貌觀察：將制備的樣品置于去離子水溶液中超聲處理30min，然后吹干，最后表面噴Au，利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察其表面微觀形貌。

(3)斷面微觀形貌觀察：將制備的樣品依次用400#、800#、1200#、1500#、2000#砂紙打磨、拋光，然后置于去離子水溶液中超聲處理5min，吹干，最后表面噴Au，利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察其斷面微觀形貌。

(4)表面接觸角(潤(rùn)濕角)測(cè)試：測(cè)試涂層與去離子水之間的接觸角。

(5)聚合物復(fù)合涂層的紅外檢測(cè)：將制備的樣品置于去離子水溶液中超聲處理30min，然后吹干，利用傅里葉紅外光譜儀測(cè)定樣品的紅外吸收峰。

(7)殺菌檢測(cè)：將制備的聚合物復(fù)合涂層浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進(jìn)行涂板，一定時(shí)間后，觀察培養(yǎng)板上的細(xì)菌菌落數(shù)，計(jì)數(shù)。

(8)防細(xì)菌貼附檢測(cè)：將制備的樣品浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，細(xì)菌進(jìn)行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點(diǎn)干燥后進(jìn)行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長(zhǎng)狀態(tài)。

對(duì)比例1

1、稱取100g的聚乙烯(PE)粉末，超聲，干燥；

2、將基體依次用丙酮、乙醇、去離子水進(jìn)行清洗，對(duì)Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂粗化處理，噴砂分別采用的氣壓為0.5MPa，使其粗糙度達(dá)到噴涂要求；

3、采用直徑為0.1mm霧化噴嘴，將干燥后的聚乙烯粉末霧化后送入火焰中，最終在基體表面形成厚度約為80μm的PE涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂、燃?xì)鉃橐胰病㈧F化氣為壓縮空氣，其中壓力分別為0.5MPa，0.1MPa，0.1MPa，噴涂距離為200mm，火焰噴槍移動(dòng)速度1200mm/s，蠕動(dòng)泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

實(shí)施例1～3

以下三個(gè)實(shí)施例中，制備的聚合物復(fù)合涂層為聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層，其中大蒜粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10％，30％，50％，依次記為PE-10％Garlic、PE-30％Garlic和PE-50％Garlic。涂層厚度均為80μm，基體為厚度約2mm的Q235鋼片，涂層與基體材料結(jié)合良好。

該聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層的具體制備方法如下：

1、稱取100g的聚乙烯(PE)粉末，超聲，干燥；向聚乙烯粉末中按比例加入大蒜粉(尺寸為20μm左右)，機(jī)械攪拌至均勻，最終得到聚乙烯/大蒜粉的混合粉末；

2、將基體依次用丙酮、乙醇、去離子水進(jìn)行清洗，對(duì)Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂粗化處理，噴砂分別采用的氣壓為0.5MPa，使其粗糙度達(dá)到噴涂要求，有利于涂層更加牢固地結(jié)合在基底上；

3、采用直徑為0.1mm霧化噴嘴，將干燥后的聚乙烯/大蒜粉混合粉末霧化后送入火焰中，最終在基體表面形成厚度約為80μm的聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂、燃?xì)鉃橐胰?、霧化氣為壓縮空氣，其中壓力分別為0.5MPa，0.1MPa，0.1MPa，噴涂距離為220mm，火焰噴槍移動(dòng)速度1200mm/s，蠕動(dòng)泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對(duì)制備得到的聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層進(jìn)行如下性能檢測(cè)：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)涂層表面形貌和截面微觀形貌，結(jié)果如圖1～3所示，其中，圖1為聚乙烯的SEM結(jié)果，圖2為大蒜粉的SEM結(jié)果，圖3為聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層PE-50％Garlic的SEM結(jié)果。由SEM表征結(jié)果可知，所得聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層厚度約為80μm，涂層與基體結(jié)合良好，涂層致密，環(huán)境友好型抗污劑大蒜粉末在PE涂層中均勻分布。

(2)涂層防污性能測(cè)試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時(shí)間后，取出樣品，對(duì)樣品上貼附的細(xì)菌進(jìn)行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點(diǎn)干燥后進(jìn)行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長(zhǎng)狀態(tài)。得出結(jié)論細(xì)菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長(zhǎng)呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

(3)涂層殺菌檢測(cè)：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌，將對(duì)比例1和實(shí)施例1～3制備的涂層浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進(jìn)行涂板，一定時(shí)間后，觀察培養(yǎng)板上的細(xì)菌菌落數(shù)，計(jì)數(shù)，計(jì)算涂層的殺菌率，結(jié)果如圖4所示，其中，圖4(a)為空白組，圖4(b)為PE組，圖4(c)為PE-10％Garlic組，圖4(d)為PE-30％Garlic組，圖4(e)為PE-50％Garlic組。

得出結(jié)論，隨著環(huán)境友好型抗污劑含量的增加，聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層的殺菌效果明顯提升。聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層中，大蒜粉的摻雜量為50wt％時(shí)，對(duì)于革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌的殺菌率均達(dá)到75％左右。

實(shí)施例4～6

以下三個(gè)實(shí)施例中，制備的聚合物復(fù)合涂層為聚乙烯/辣椒粉復(fù)合涂層，其中辣椒粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10％，30％，50％，涂層厚度均為80μm，基體為厚度約2mm的Q235鋼片，涂層與基體材料結(jié)合良好。

該聚乙烯/辣椒粉復(fù)合涂層的具體制備方法如下：

1、稱取100g的聚乙烯(PE)粉末，超聲，干燥；向聚乙烯粉末中按比例加入辣椒粉(尺寸為20μm左右)，機(jī)械攪拌至均勻，最終得到聚乙烯/辣椒粉的混合粉末；

2、將基體依次用丙酮、乙醇、去離子水進(jìn)行清洗，對(duì)Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂粗化處理，噴砂分別采用的氣壓為0.5MPa，使其粗糙度達(dá)到噴涂要求，有利于涂層更加牢固地結(jié)合在基底上；

3、采用直徑為0.1mm霧化噴嘴，將干燥后的聚乙烯/辣椒粉混合粉末霧化后送入火焰中，最終在基體表面形成厚度約為80μm的PE/辣椒粉復(fù)合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂、燃?xì)鉃橐胰病㈧F化氣為壓縮空氣，其中壓力分別為0.5MPa，0.1MPa，0.1MPa，噴涂距離為220mm，火焰噴槍移動(dòng)速度1200mm/s，蠕動(dòng)泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對(duì)制備得到的聚乙烯/辣椒粉復(fù)合涂層進(jìn)行如下性能檢測(cè)：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)涂層表面形貌和截面微觀形貌，由SEM表征結(jié)果可知，所得聚乙烯/辣椒粉復(fù)合涂層厚度約為80μm，涂層與基體結(jié)合良好，涂層致密，環(huán)境友好型抗污劑辣椒粉末在PE涂層中均勻分布。

(2)涂層防污性能測(cè)試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時(shí)間后，取出樣品，對(duì)樣品上貼附的細(xì)菌進(jìn)行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點(diǎn)干燥后進(jìn)行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長(zhǎng)狀態(tài)。得出結(jié)論細(xì)菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長(zhǎng)呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

(3)涂層殺菌檢測(cè)：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌，將制備的涂層浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進(jìn)行涂板，一定時(shí)間后，觀察培養(yǎng)板上的細(xì)菌菌落數(shù)，計(jì)數(shù)，計(jì)算涂層的殺菌率。得出結(jié)論，隨著環(huán)境友好型抗污劑的含量的增大，復(fù)合涂層的殺菌效果明顯提升。

實(shí)施例7～9

以下三個(gè)實(shí)施例中，制備的聚合物復(fù)合涂層為聚乙烯/生姜粉復(fù)合涂層，其中生姜粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10％，30％，50％，涂層厚度均為80μm，基體為厚度約2mm的Q235鋼片，涂層與基體材料結(jié)合良好。

該聚乙烯/生姜粉復(fù)合涂層的具體制備方法如下：

1、稱取100g的聚乙烯(PE)粉末，超聲，干燥；向聚乙烯粉末中按比例加入生姜粉(尺寸為20μm左右)，機(jī)械攪拌至均勻，最終得到聚乙烯/生姜粉的混合粉末；

2、將基體依次用丙酮、乙醇、去離子水進(jìn)行清洗，對(duì)Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂粗化處理，噴砂分別采用的氣壓為0.5MPa，使其粗糙度達(dá)到噴涂要求，有利于涂層更加牢固地結(jié)合在基底上；

3、采用直徑為0.1mm霧化噴嘴，將干燥后的聚乙烯/生姜粉混合粉末霧化后送入火焰中，最終在基體表面形成厚度約為80μm的PE/生姜粉復(fù)合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂、燃?xì)鉃橐胰?、霧化氣為壓縮空氣，其中壓力分別為0.5MPa，0.1MPa，0.1MPa，噴涂距離為220mm，火焰噴槍移動(dòng)速度1200mm/s，蠕動(dòng)泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對(duì)制備得到的聚乙烯/生姜粉復(fù)合涂層進(jìn)行如下性能檢測(cè)：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)涂層表面形貌和截面微觀形貌，由SEM表征結(jié)果可知，所得聚乙烯/生姜粉復(fù)合涂層厚度約為80μm，涂層與基體結(jié)合良好，涂層致密，環(huán)境友好型添加劑生姜粉末在PE涂層中均勻分布。

(2)涂層防污性能測(cè)試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時(shí)間后，取出樣品，對(duì)樣品上貼附的細(xì)菌進(jìn)行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點(diǎn)干燥后進(jìn)行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長(zhǎng)狀態(tài)。得出結(jié)論細(xì)菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長(zhǎng)呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

(3)涂層殺菌檢測(cè)：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌，將制備的涂層浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進(jìn)行涂板，一定時(shí)間后，觀察培養(yǎng)板上的細(xì)菌菌落數(shù)，計(jì)數(shù)，計(jì)算涂層的殺菌率。得出結(jié)論，隨著環(huán)境友好型抗污劑的含量的增大，復(fù)合涂層的殺菌效果明顯提升。

實(shí)施例10～12

以下三個(gè)實(shí)施例中，制備的聚合物復(fù)合涂層為聚四氟乙烯/生姜粉復(fù)合涂層，其中生姜粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10％，30％，50％，涂層厚度均為80μm，基體為厚度約2mm的Q235鋼片，涂層與基體材料結(jié)合良好。

該聚四氟乙烯/生姜粉復(fù)合涂層的具體制備方法如下：

1、稱取100g的聚四氟乙烯(PFA)粉末，超聲，干燥；向聚四氟乙烯粉末中加入1000ml的酒精，用磁力攪拌器攪拌均勻；

2、向聚四氟乙烯的酒精懸浮液中按比例加入生姜粉(尺寸為20μm左右)，機(jī)械攪拌至均勻，最終得到聚四氟乙烯/生姜粉的懸浮液；

3、將基體依次用丙酮、乙醇、去離子水進(jìn)行清洗，對(duì)Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂粗化處理，噴砂分別采用的氣壓為0.5MPa，使其粗糙度達(dá)到噴涂要求，有利于涂層更加牢固地結(jié)合在基底上；

4、采用直徑為0.1mm霧化噴嘴，將聚四氟乙烯/生姜粉的懸浮液霧化后送入火焰中，最終在基體表面形成厚度約為80μm的PFA/生姜粉復(fù)合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃?xì)鉃镺₂、燃?xì)鉃橐胰病㈧F化氣為壓縮空氣，其中壓力分別為0.5MPa，0.1MPa，0.1MPa，噴涂距離為220mm，火焰噴槍移動(dòng)速度1200mm/s，蠕動(dòng)泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對(duì)制備得到的聚四氟乙烯/生姜粉復(fù)合涂層進(jìn)行如下性能檢測(cè)：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)涂層表面形貌和截面微觀形貌，由SEM表征結(jié)果可知，所得聚四氟乙烯/生姜粉復(fù)合涂層厚度約為80μm，涂層與基體結(jié)合良好，涂層致密，環(huán)境友好型添加劑生姜粉末在PFA涂層中均勻分布。

(2)涂層防污性能測(cè)試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時(shí)間后，取出樣品，對(duì)樣品上貼附的細(xì)菌進(jìn)行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點(diǎn)干燥后進(jìn)行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長(zhǎng)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示，圖中A處為破裂的細(xì)菌，得出結(jié)論細(xì)菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長(zhǎng)呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

(3)涂層殺菌檢測(cè)：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌，將制備的涂層浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進(jìn)行涂板，一定時(shí)間后，觀察培養(yǎng)板上的細(xì)菌菌落數(shù)，計(jì)數(shù)，計(jì)算涂層的殺菌率。得出結(jié)論，隨著環(huán)境友好型抗污劑的含量的增大，復(fù)合涂層的殺菌效果明顯提升。

實(shí)施例13～15

以下三個(gè)實(shí)施例中，制備的聚合物復(fù)合涂層為聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層，其中大蒜粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10％，30％，50％，涂層厚度均為80μm，基體為厚度約2mm的Q235鋼片，涂層與基體材料結(jié)合良好。

該聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層的具體制備方法如下：

1、稱取100g的聚乙烯(PE)粉末，超聲，干燥；向聚乙烯粉末中按比例加入大蒜粉(尺寸為20μm左右)，機(jī)械攪拌至均勻，最終得到聚乙烯/大蒜粉的混合粉末；

2、將基體依次用丙酮、乙醇、去離子水進(jìn)行清洗，對(duì)Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂粗化處理，噴砂分別采用的氣壓為0.5MPa，使其粗糙度達(dá)到噴涂要求，有利于涂層更加牢固地結(jié)合在基底上；

3、采用等離子噴涂方法，其噴涂參數(shù)為：電流為550A，電壓為50V，送粉速率為40g/min，噴涂距離為150mm，等離子噴槍移動(dòng)速度為1500mm/s，涂層噴涂遍數(shù)為5遍。

對(duì)制備得到的聚乙烯/大蒜粉復(fù)合涂層進(jìn)行如下性能檢測(cè)：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)涂層表面形貌和截面微觀形貌，涂層厚度約為80μm，涂層與基體結(jié)合良好，涂層致密，環(huán)境友好型添加劑大蒜粉末在PE涂層中均勻分布。

(2)涂層防污性能測(cè)試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時(shí)間后，取出樣品，對(duì)樣品上貼附的細(xì)菌進(jìn)行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點(diǎn)干燥后進(jìn)行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長(zhǎng)狀態(tài)。得出結(jié)論細(xì)菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長(zhǎng)呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

(3)涂層殺菌檢測(cè)：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌，將制備的涂層浸泡在海洋細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進(jìn)行涂板，一定時(shí)間后，觀察培養(yǎng)板上的細(xì)菌菌落數(shù)，計(jì)數(shù)，計(jì)算涂層的殺菌率。得出結(jié)論，隨著環(huán)境友好型抗污劑的含量的增大，復(fù)合涂層的殺菌效果明顯提升。摻雜50％大蒜粉的復(fù)合涂層，對(duì)于革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌芽孢桿菌的殺菌率均達(dá)到75％左右。