探索纳米cuscn的制备及其在复合涂料中的应用研究

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1、天津大学博士学位论文纳米CuSCN的制备及其在复合涂料中的应用研究姓名：杨惠芳申请学位级别：博士专业：化学工艺指导教师：米镇涛20070101摘要生物污损是船体腐蚀中最重要的一个问题，防污损涂料为抵抗污损提供了保护层，涂料中的毒素在涂料表面和海水的界面上产生了一层生物活性层，使涂层处有高浓度毒素，阻止了微生物的生存和繁殖。防污损的效果与防污剂的种类密切相关。硫氰酸亚铜是一种优良的无机抗菌剂，将它添加到涂料中可以阻止微生物的生存和繁殖。它本身无毒、无污染，对人体和环境无害。纳米粒子具有特殊的性质导致了其在热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等方面不同于常规粒子。鉴于纳米粒子的基本特征

2、，将CuSCN制成纳米微粒加入涂料中，有望使其抗菌和防霉活性得到更有效地发挥，可极大地提高涂料抗菌、防污和防霉功能，同时可有效抑制船体的生物污损。本文主要介绍了纳米CuSCN的制备、改性以及应用。本文通过逆岐化法、液相沉淀法、直接沉淀法、沉淀转化法合成制各了CuSCN纳米粉体，制备的CuSCN产品粒度在70～90啪左右，产品粒度较均匀。讨论了影响产物粒径的因素，包括分散剂的用量、反应物的浓度和pH值，给出了最佳工作条件。用透射电镜、扫描电镜、红外光谱和XRD对产物进行了表征。结果表明，产物符合要求，粒径大约70～90nm。·在制备纳米CuSCN粉体的基础上，对CuSCN的改性进

3、行了研究。以不同的改性剂将纳米CuSCN改性后，通过在乙酸乙酯中的沉降高度测试，丙酮和环己烷中的透过率测试选出最佳的改性剂为山梨醇。又通过在乙酸乙酯中的沉降高度测试确定山梨醇的最佳用量为0．4％。用扫描电镜和红外光谱对改性后的纳米CuSCN进行了表征。结果表明山梨醇与CuSCN之间形成化学键。将改性后的纳米CuSCN粉体添加到纯丙乳液中制各出纳米复合乳液，对复合乳液的性能进行了初步研究。通过测定乳液的固含量、单体转化率、残渣率、粘度等，选出最佳的乳液配方为：乳化剂配比(阴／非)=2：1，乳化剂用量：4％，引发剂用量：O．6％，温度：80℃。用扫描电镜、红外光谱、差示扫描量热仪对

4、乳液进行了表征，选择了四种目标菌对乳液的抗菌性能进行了检测。结果表明：纳米CuSCN粒子能均匀地分散在乳液中，纳米CuSCN复合乳液在抗菌性等方面比普通纯丙乳液性能优良。关键词：硫氰酸亚铜纳米六偏磷酸钠改性山梨醇纯丙乳液AbstractAftercorrosion，foulingisthemostimportantproblemt0tal(eintoaccountinshiphulIsprotection．Antifoulingpaints百Veprotectionagainstfoulingattack．Tbxicantsareleachedfromthepaint距dgen

5、eratealayerhighbioactiV姆bytoxicantsolubilizationinthepaintsurf．ace／seawaterinterf．ace．Thishightoxicconcen订ationintheVicini够ofthefilmpreventslarvalorpropagulessettlement．theefl’ectiVenessofthesepaintsishighlyd印endenton也ekindoftoxicantpresentinthefilm．Cuprousthiocyanateisal【indoffmein0玛anic趾ti

6、bact谢alagent，、他ichc觚preventthesurvivalandreproduceofbacteria．Itisinnoxious，nothanmlf．0rhumanandenvironment．NanoparticIedi腩rs舶mothernonllalparticlesinheat，ma印etisⅡl’li曲t，sensitivit)rchamcteristicandsurf．aces协ili够duetoitspeculiarchamcters．Accordingt0thebasicchamctersofnanoparticle，itisexpected

7、thatantibacteriaI舳dbactedcidalactivationofCuSCNcanbeadvancedbyaddingCuSCNn觚叩aniclesint0coating，whichcanimprovetheantibacterialandbactericidal缸nctionalongwithantifoulingofcoating．Preparation，modificationandapplicationofcuprousthiocyanatenanopanicles