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

背景技術(shù)：

近年來隨著海上交通、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)象已越來越受到人們的重視。當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,細菌、單細胞的硅藻會很快粘附在調(diào)節(jié)膜上,細菌分泌胞外多糖,將細菌與基體、細菌與底物相互連接,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也對海洋環(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)鍵問題。

熱噴涂是一種材料表面防護的重要技術(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)過預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、工藝操作簡單、易于產(chǎn)業(yè)化等特點，是賦予材料表面特殊性能和強化的重要手段。同時還具有原料制備過程中反應溫度相對較低、環(huán)境污染少、產(chǎn)量高、成本低等優(yōu)勢。高分子聚合物因其具有輕便、易成型、成本低廉、耐化學腐蝕、耐低溫性及電絕緣等優(yōu)點而被廣泛應用。

目前，涂層或涂料中緩慢釋放防污劑是一種防海洋無損的有效手段，在過去的幾十年中,涂刷含有機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,有機錫等有毒防污劑在水中穩(wěn)定且會積累,可以通過生物富集作用危害海洋生態(tài)環(huán)境甚至人類健康。因此,國際海事組織(IMO)明確規(guī)定，從2008年1月1日起，所有運營艦船將不得使用此類涂料。鑒于此，包括防污劑種類有金屬/金屬復合物、有機殺蟲劑、無機納米顆粒、離子液體、兩性有機物和天然提取物等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種聚合物復合涂層及其制備方法和應用，所制備的聚合物復合涂層具備優(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。

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

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

所述聚合物復合涂層的厚度為50～300μm。作為優(yōu)選，所述聚合物復合涂層的厚度為50～80μm。涂層過薄不能有效保護基底，過厚影響涂層的結(jié)合強度，易脫落。

本發(fā)明還提供了一種上述聚合物復合涂層的制備方法，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合粉末；

步驟2：基體進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，所述聚合物復合粉末的具體制備工藝如下：將聚合物粉末進行超聲波清洗，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：助燃氣為O₂，壓力為0.2～1.0MPa；燃氣為乙炔，壓力為0.05～0.4MPa；輔助氣為壓縮空氣，壓力為0.3～6.0MPa；噴涂距離為100～300mm，火焰噴槍移動速度50～400mm/s，涂層噴涂次數(shù)1～20遍。

當噴涂原料為聚合物懸浮液時，熱噴涂方法優(yōu)選為等離子噴涂，將聚合物懸浮液通過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/大蒜素復合粉末，熱噴涂方法采用火焰噴涂，具體噴涂參數(shù)為：助燃氣為O₂，壓力為0.2～1.0MPa；燃氣為乙炔，壓力為0.05～0.4MPa；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合涂層在防海洋污損中的應用。

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，同時兼有廣譜、持續(xù)防污能力。減少了對環(huán)境的污染。

2、采用熱噴涂工藝制備聚合物復合涂層，其設備成本低，工藝簡單，效率高，環(huán)境污染少，適合現(xiàn)場施工，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合涂層在耐腐蝕、防海洋污損領(lǐng)域具有良好的應用前景和經(jīng)濟效益。

附圖說明

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/大蒜粉復合涂層PE-50％Garlic的SEM表征結(jié)果；

圖4為對比例1和實施例1～3制備的涂層殺革蘭氏陽性菌芽孢桿菌的殺菌檢測結(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為實施例10制備的PFA/生姜粉的復合涂層的細菌貼附SEM圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

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

(1)涂層物相檢測：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(潤濕角)測試：測試涂層與去離子水之間的接觸角。

(5)聚合物復合涂層的紅外檢測：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定樣品的紅外吸收峰。

(7)殺菌檢測：將制備的聚合物復合涂層浸泡在海洋細菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進行涂板，一定時間后，觀察培養(yǎng)板上的細菌菌落數(shù)，計數(shù)。

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

對比例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、去離子水進行清洗，對Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進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：助燃氣為O₂、燃氣為乙炔、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200mm，火焰噴槍移動速度1200mm/s，蠕動泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

實施例1～3

以下三個實施例中，制備的聚合物復合涂層為聚乙烯/大蒜粉復合涂層，其中大蒜粉的質(zhì)量分數(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、去離子水進行清洗，對Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進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/大蒜粉復合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃氣為O₂、燃氣為乙炔、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，火焰噴槍移動速度1200mm/s，蠕動泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對制備得到的聚乙烯/大蒜粉復合涂層進行如下性能檢測：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測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)涂層防污性能測試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時間后，取出樣品，對樣品上貼附的細菌進行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點干燥后進行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長狀態(tài)。得出結(jié)論細菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

(3)涂層殺菌檢測：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌，將對比例1和實施例1～3制備的涂層浸泡在海洋細菌環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，取出菌液，稀釋至一定濃度，進行涂板，一定時間后，觀察培養(yǎng)板上的細菌菌落數(shù)，計數(shù)，計算涂層的殺菌率，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/大蒜粉復合涂層的殺菌效果明顯提升。聚乙烯/大蒜粉復合涂層中，大蒜粉的摻雜量為50wt％時，對于革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌的殺菌率均達到75％左右。

實施例4～6

以下三個實施例中，制備的聚合物復合涂層為聚乙烯/辣椒粉復合涂層，其中辣椒粉的質(zhì)量分數(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、去離子水進行清洗，對Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進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/辣椒粉復合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃氣為O₂、燃氣為乙炔、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，火焰噴槍移動速度1200mm/s，蠕動泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對制備得到的聚乙烯/辣椒粉復合涂層進行如下性能檢測：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測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)涂層防污性能測試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時間后，取出樣品，對樣品上貼附的細菌進行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點干燥后進行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長狀態(tài)。得出結(jié)論細菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

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

實施例7～9

以下三個實施例中，制備的聚合物復合涂層為聚乙烯/生姜粉復合涂層，其中生姜粉的質(zhì)量分數(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、去離子水進行清洗，對Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進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/生姜粉復合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃氣為O₂、燃氣為乙炔、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，火焰噴槍移動速度1200mm/s，蠕動泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對制備得到的聚乙烯/生姜粉復合涂層進行如下性能檢測：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測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)涂層防污性能測試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時間后，取出樣品，對樣品上貼附的細菌進行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點干燥后進行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長狀態(tài)。得出結(jié)論細菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

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

實施例10～12

以下三個實施例中，制備的聚合物復合涂層為聚四氟乙烯/生姜粉復合涂層，其中生姜粉的質(zhì)量分數(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、去離子水進行清洗，對Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進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/生姜粉復合涂層。其中，控制火焰噴涂的噴涂參數(shù)為：助燃氣為O₂、燃氣為乙炔、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，火焰噴槍移動速度1200mm/s，蠕動泵速率20rpm，涂層噴涂次數(shù)5遍。

對制備得到的聚四氟乙烯/生姜粉復合涂層進行如下性能檢測：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測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)涂層防污性能測試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時間后，取出樣品，對樣品上貼附的細菌進行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點干燥后進行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長狀態(tài)。實驗結(jié)果如圖5所示，圖中A處為破裂的細菌，得出結(jié)論細菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

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

實施例13～15

以下三個實施例中，制備的聚合物復合涂層為聚乙烯/大蒜粉復合涂層，其中大蒜粉的質(zhì)量分數(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、去離子水進行清洗，對Q235鋼片采用60目棕剛玉砂進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，等離子噴槍移動速度為1500mm/s，涂層噴涂遍數(shù)為5遍。

對制備得到的聚乙烯/大蒜粉復合涂層進行如下性能檢測：

(1)涂層表面和截面微觀組織形貌觀察：利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)檢測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)涂層防污性能測試：選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌芽孢桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，將樣品放入一定濃度的菌液中，一段時間后，取出樣品，對樣品上貼附的細菌進行戊二醛固定、乙醇梯度脫水、臨界點干燥后進行掃描電鏡觀察其在材料表面貼附、生長狀態(tài)。得出結(jié)論細菌在有環(huán)境友好型抗污劑的涂層上，貼附較少，且菌體生長呈現(xiàn)不健康的狀態(tài)。

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