1.本发明涉及高分子材料表面改性技术领域，尤其涉及一种耐久型铝基防污材料及制备方法。
背景技术：2.海洋污损生物，简称海洋污损，是指附着在船舶底部、海洋结构平台水下部分和海洋渔业设备等材料表面，并对人们从事海洋作业产生危害的所有生物的总称。污损生物的存在会增加船舶燃油消耗，影响船舶性能，加速海底设备的腐蚀，并可能造成外来物种入侵。
3.目前，防污损方法主要有机械方法、化学方法和物理方法。机械法一般指人工清除，改方法费时费力，且效率不高。化学方法主要是在设备外表面进行防污涂层处理，传统的化学防污涂料由于释放有毒物质而被逐渐淘汰。物理方法主要是选用低表面能，具有自清洁功能的材料来抵抗污损生物的附着，但长期防污效果不佳。因此有必要制备物理化学协同作用的防污材料。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种耐久型铝基防污材料及制备方法，该方法同时结合了化学和物理防污技术，制备了一种长效缓释铝基防污材料，且制备过程环保无害。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种耐久型铝基防污材料：对金属铝基材料表面进行抛光处理，去除表面的氧化铝，然后进行表面等离子体刻蚀处理，使其微表面产生突起；然后通过将包含十六烷基三甲氧基硅烷(hdtms)的聚多巴胺（pda）纳米胶囊颗粒沉积在粗糙化处理过的铝基材料上，之后烘干，获得自修复超疏水材料并在其表面涂覆一种环保型无铜防污涂料，从而达到双层防污效果。
6.所述耐久型铝基防污材料的制备方法，具体如下：1）pda@hdtms纳米胶囊的制备在20毫升ph值为8.5的浓度为1.21%的缓冲液中，加入0.18~0.2g的hdtms，超声处理 30~35 min 形成乳浊液，然后加入0.1~0.2 g盐酸多巴胺(pda)，置于磁力搅拌加热台上恒温45~50℃搅拌反应24~26h，制得pda@hdtms纳米胶囊；2）铝基材料表面刻蚀处理将铝基材料依次用800#、100#、1200#的砂纸进行机械抛光，清除铝基材料表面的氧化层及杂质，然后依次使用乙醇、去离子水对抛光后的铝基材料分别超声清洗5~6min，然后进行等离子体刻蚀处理，获得表面具有粗糙结构的铝基材料；3）自修复铝基超疏水表面的制备将表面具有粗糙结构的铝基材料置于pda@hdtms纳米胶囊溶液中，于恒温烘箱中60~65℃沉积20~24h，最后将表面沉积纳米胶囊的铝基材料于120~125℃热处理1.8~2h，得
到具有超疏水表面的铝基材料；4）涂覆无铜防污涂料无铜防污涂料配方为：聚氨酯-松香混合物15~20%（聚氨酯、松香的质量比为1:0.5~1:3），三氯苯基马安徽来酰亚胺3~5%，吡啶硫酮锌3~4%，辅助防污剂25~30%，二甲苯47~48%；将配置好的涂料涂覆于具有超疏水表面的铝基材料上，获得耐久型铝基防污材料。
7.进一步，所述铝基材料的形态，可以为铝基板、铝基网等。
8.本发明制备了微表面具有微型突起的防污材料，同时在表面进行超疏水整理，因为当表面能低时，污损生物与材料的接触面积会减小，从而不利于一部分污损生物（如石莼孢子）的附着，同时再进一步进行表面纳米胶囊沉积，使材料具有自修复和缓释功能。这种材料结构可以有效防止污损生物的附着，同时具有持久效果，可以应用于船体防污，以及滨海电厂的金属原件等方面。
具体实施方式
9.实施例1一种耐久型铝基防污材料的制备方法，包括如下步骤：1）pda@hdtms纳米胶囊的制备在20毫升ph值为8.5的浓度为1.21%的缓冲液中，加入0.18g的hdtms，超声处理 30 min 形成乳浊液，然后加入0.1 g pda，置于磁力搅拌加热台上恒温50℃搅拌反应24h，制得pda@hdtms纳米胶囊；2）铝基材料表面刻蚀处理将铝基材料依次用800#、100#、1200#的砂纸进行机械抛光，清除铝基材料表面的氧化层及杂质，然后依次使用乙醇、去离子水对抛光后的铝基材料分别超声清洗5min，然后进行等离子体刻蚀处理，获得表面具有粗糙结构的铝基材料；3）自修复铝基超疏水表面的制备将表面具有粗糙结构的铝基材料置于pda@hdtms纳米胶囊溶液中，于恒温烘箱中60℃沉积20h，最后将表面沉积纳米胶囊的铝基材料于120℃热处理2h，得到具有超疏水表面的铝基材料；4）涂覆无铜防污涂料无铜防污涂料配方为：聚氨酯-松香混合物15%（聚氨酯、松香的质量比为1:0.5），三氯苯基马安徽来酰亚胺3%，吡啶硫酮锌4%，辅助防污剂30%，二甲苯48%；将配置好的涂料涂覆于具有超疏水表面的铝基材料上，获得耐久型铝基防污材料。
10.实施例2一种耐久型铝基防污材料的制备方法，包括如下步骤：1）pda@hdtms纳米胶囊的制备在20毫升ph值为8.5的浓度为1.21%的缓冲液中，加入0.2g的hdtms，超声处理35 min 形成乳浊液，然后加入0.2 g pda，置于磁力搅拌加热台上恒温50℃搅拌反应24 h，制
得pda@hdtms纳米胶囊；2）铝基材料表面刻蚀处理将铝基材料依次用800#、100#、1200#的砂纸进行机械抛光，清除铝基材料表面的氧化层及杂质，然后依次使用乙醇、去离子水对抛光后的铝基材料分别超声清洗6min，然后进行等离子体刻蚀处理，获得表面具有粗糙结构的铝基材料；3）自修复铝基超疏水表面的制备将表面具有粗糙结构的铝基材料置于pda@hdtms纳米胶囊溶液中，于恒温烘箱中65℃沉积24h，最后将表面沉积纳米胶囊的铝基材料于125℃热处理1.8 h，得到具有超疏水表面的铝基材料；4）涂覆无铜防污涂料无铜防污涂料配方为：聚氨酯-松香混合物20%（聚氨酯、松香的质量比为1:2），三氯苯基马安徽来酰亚胺5%，吡啶硫酮锌3%，辅助防污剂25%，二甲苯47%；将配置好的涂料涂覆于具有超疏水表面的铝基材料上，获得耐久型铝基防污材料。
技术特征：1.一种耐久型铝基防污材料的制备方法，其特征在于，对铝基材料表面进行抛光处理，去除表面的氧化铝，然后进行表面等离子体刻蚀处理，使其微表面产生突起；然后将包含十六烷基三甲氧基硅烷的聚多巴胺纳米胶囊颗粒沉积在铝基材料上，之后烘干，获得自修复超疏水材料并在其表面涂覆防污涂料，获得耐久型铝基防污材料。2.根据权利要求1所述的一种耐久型铝基防污材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）pda@hdtms纳米胶囊的制备在20毫升ph值为8.5的浓度为1.21%的缓冲液中，加入0.18~0.2 g的十六烷基三甲氧基硅烷，超声处理形成乳浊液，然后加入0.1~0.2 g盐酸多巴胺，45~50℃恒温搅拌反应24~26h，制得pda@hdtms纳米胶囊；2）铝基材料表面刻蚀处理将铝基材料用砂纸进行机械抛光，然后超声清洗，然后进行等离子体刻蚀处理，获得表面具有粗糙结构的铝基材料；3）自修复铝基超疏水表面的制备将表面具有粗糙结构的铝基材料置于pda@hdtms纳米胶囊溶液中，于60~65℃沉积20~24h，最后将表面沉积纳米胶囊的铝基材料于120~125℃热处理1.8~2h，得到具有超疏水表面的铝基材料；4）涂覆防污涂料将防污涂料涂覆于具有超疏水表面的铝基材料上，获得耐久型铝基防污材料。3.根据权利要求2所述的一种耐久型铝基防污材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述铝基材料依次用800#、100#、1200#的砂纸进行机械抛光，抛光后的铝基材料依次使用乙醇、去离子水进行超声清洗。4.根据权利要求2所述的一种耐久型铝基防污材料的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述防污涂料各组分及其质量百分比为：聚氨酯-松香混合物15~20%，三氯苯基马安徽来酰亚胺3~5%，吡啶硫酮锌3~4%，辅助防污剂25~30%，二甲苯47~48%。5.根据权利要求4所述的一种耐久型铝基防污材料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯-松香混合物中，聚氨酯和松香的质量比为1:0.5~1:3。6.根据权利要求1~5任一项所述的制备方法得到的耐久型铝基防污材料。
技术总结本发明公开了一种耐久型铝基防污材料及制备方法，对铝基材料表面进行抛光处理，去除表面的氧化铝，然后进行表面等离子体刻蚀处理，使其微表面产生突起；然后将包含十六烷基三甲氧基硅烷的聚多巴胺纳米胶囊颗粒沉积在铝基材料上，之后烘干，获得自修复超疏水材料并在其表面涂覆防污涂料，获得耐久型铝基防污材料。本发明对铝基材料表面进行刻蚀处理使其具有微型突起，同时在材料表面进行超疏水整理，并且在材料表面进行纳米胶囊沉积，使材料具有自修复和缓释功能，这种材料结构可以有效防止污损生物的附着，同时具有持久效果，可以应用于船体防污，以及滨海电厂的金属原件等方面。面。
技术研发人员：阮存钦 黄昌生 江枝球 李竞宇 张明锦 张勇猛 齐欢 张初阳
受保护的技术使用者：泉州师范学院（石狮）生态智能织物工程技术研究院
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/1
