[发明专利]一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，包括：采用硅烷偶联剂预处理得到表面含丰富双键的基体材料，然后采用光引发聚合法在预处理后的基体表面形成柔性的第一网络水凝胶，再经光引发聚合引入刚性的两性离子聚合物链，得到刚柔双重网络水凝胶涂层，将其放入水中直至溶胀平衡，即得表面光滑的高强防污减阻水凝胶软涂层。本发明提供的制备方法可室温操作，工艺简单易行，原料易得且成本较低，适用于工业化生产。本发明提供的涂层在制备船舶防污减阻材料及生物医用涂层材料领域具有很好的应用前景。

主权项

1.一种高强防污减阻水凝胶软涂层的制备方法，包括：/n(1)预处理基体材料：将基体材料置于由硅烷偶联剂、冰醋酸、乙醇和水配制的溶液中浸泡1～24h，取出后经乙醇冲洗、烘干备用；/n(2)将水溶性单体、引发剂和交联剂溶于水中，得到第一前驱体溶液；将两性离子单体、引发剂和交联剂溶于水中，得第二前驱体溶液；/n其中，交联剂与水溶性单体或两性离子单体用量比为0.05～3g/100g，引发剂用量与水溶性单体或两性离子单体用量的用量比为0.1～3g/100g，水溶性单体用量与水用量的比例为10～60g/100mL水；两性离子单体用量与水用量的比例为10～70g/100mL水；/n(3)将预处理过的基体材料置于模具中，将第一前驱体溶液注射到模具中，室温下紫外光交联固化，得第一网络水凝胶涂层；再将涂覆有第一网络水凝胶涂层的基体材料于2～10℃下避光浸泡到第二前驱体溶液中10～36h，取出后，再次室温下用紫外光交联得到刚柔双重网络水凝胶涂层；将其放入水中，直至溶胀平衡，得到高强防污减阻水凝胶软涂层；/n步骤(1)中，所述的硅烷偶联剂为KH-570、KH-A172、A171或A151；/n步骤(2)中，所述的水溶性单体为丙烯酸及其多羧酸基类或酯类衍生物、丙烯酰胺、甲基丙烯酸及其多羧酸基类衍生物或α-烯烃磺酸盐及其多磺酸基类衍生物中的一种；/n所述的两性离子单体为3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、3-[N,N-二乙基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]乙烷-1-羧酸内盐、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磷酸内盐、3-[N,N-二乙基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]乙烷-1-羧酸内盐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰胺-2-乙基丙磺酸。/n