[发明专利]一种基于仿生强韧化结构的防污材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于仿生强韧化结构的防污材料，其特征在于主体结构包括横向纤维层和纵向纤维层，横向纤维层与纵向纤维层按照纤维方向垂直交叠形成多层结构；横向纤维层与纵向纤维层的叠加层数为2-20层；横向纤维层与纵向纤维层均为碳纤维-有机硅复合材料或碳化硅纤维-有机硅材料，碳纤维-有机硅复合材料由碳纤维与有机硅橡胶组成，碳化硅纤维-有机硅材料由碳化硅纤维与有机硅橡胶组成；所述基于仿生强韧化结构的防污材料的制备方法包括活化、修饰、反应和固化共四个步骤：

(1)活化：使用空气等离子体对纤维进行表面活化处理，使纤维表面产生羟基基团；

纤维为束状单丝或十字交叉编织的碳纤维或碳化硅纤维；

(2)修饰：将分别固定的两层纤维固定成1个纤维层，两层纤维垂直交叉，两层纤维之间的垂直距离为0.4-2mm，使用硅烷偶联剂对1-10个纤维层进行修饰；

硅烷偶联剂包括但不限于KH550、KH560、KH570、KH580、KH602和KH792；

(3)反应：在100-140℃的温度条件下，将修饰过的纤维层与黏度为3000-10000cps的羟基硅油反应1-3h；

(4)固化：将羟基含量为5-12％的羟基硅油、正硅酸乙酯和二月桂酸丁基锡混合均匀形成混合液，混合液中羟基硅油、正硅酸乙酯和二月桂酸丁基锡的质量百分比分别为60-75％、5-20％和10-20％，在常温条件下，将与羟基硅油反应过的纤维层置于混合液中固化36-72h，制备得到基于仿生强韧化结构的防污材料。

2.根据权利要求1所述的基于仿生强韧化结构的防污材料，其特征在于为膜状柔性材料，根据海洋设施应用部位的不同，通过粘贴、铆钉固定、包覆或拼接的方式将待保护面覆盖，与海水直接接触，利用有机硅的特性起到防污作用。