[发明专利]制备室温下具有自修复性能的仿生超滑表面的方法

说明书

本发明涉及防治海洋生物污损的方法，具体的说是一种制备室温下具有自修复性能的仿生超滑表面的方法。对硫辛酸(TA)加热进行开环聚合反应得线型聚硫辛酸；然后依次加入1,3‑二异丙烯基苯(DIB)与金属氯化物，进行交联反应得交联聚合物；而后再向交联聚合物中加入正构烷烃，冷却至室温得到仿生超滑表面。本发明仿生超滑表面通过基底中氢键、金属‑配体配位作用以及二硫键三者的共同作用实现室温下基底材料的自修复，并且冷却析出的正构烷烃使得界面具有超滑能力。因此该超滑表面具有抑制细菌表面附着的潜能，且基底材料的自修复性能使得该仿生超滑表面防治生物污损的服役时间得到有效延长。

技术领域

本发明涉及防治海洋生物污损的方法，具体的说是一种制备室温下具有自修复性能的仿生超滑表面的方法。

背景技术

海洋生物污损在海下设备表面的附着会对船舶、海上石油平台等海下设备造成严重的污染，缩短其服役期限；同时也会增加船舶等移动设备的航行阻力，进而导致燃料消耗的增加，使得环境污染加剧。因此，海洋生物污损会阻碍社会发展，有效防治海洋生物污损则成为社会必须重视和解决的问题。

防治海洋生物污损主要有两种思路，一是降解或者杀死生物污损物质，二是防止生物污损物质在海下设备表面的附着。利用杀生剂等物质降解或者杀死生物污损物质时，往往对环境造成不良影响。最近，防止生物污损在海下设备表面的附着成为了一类更受欢迎的防治生物污损的方法。其中基于猪笼草结构制备得到的仿生超滑表面受到越来越多研究者的关注。该仿生超滑表面通过在多孔基质中注入润滑油而得到连续、稳定和均一的润滑油层，使其能够有效抑制细菌在表面的附着，进而成为了一种有效防治生物污损的方法。

因传统仿生超滑表面的润滑油层或基底受到严重破坏时，其润滑油层或基底不能进行自修复而使得该表面防治生物污损的能力大大减弱。因此，制备具有自修复能力的仿生超滑表面成为解决这一问题的关键。目前一些研究者已经制备得到具有自修复润滑油膜或自修复基底的仿生超滑表面，但因其具有制备方法复杂或基底需要外界刺激才能实现自修复等缺点，阻碍了它们的实际应用。因此，一种制备方法简单且室温下具有基底自修复性能的仿生超滑表面则具有实际应用的潜能。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备室温下具有自修复性能的仿生超滑表面的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种制备室温下具有自修复性能的仿生超滑表面的方法，对硫辛酸(TA)加热进行开环聚合反应得线型聚硫辛酸；然后依次加入1,3-二异丙烯基苯(DIB)与金属氯化物，进行交联反应得交联聚合物；而后再向交联聚合物中加入正构烷烃，冷却至室温得到仿生超滑表面。

具体的说：

1)硫辛酸的开环聚合反应：将TA在70-100℃的油浴中加热30-90min，直至硫辛酸变成透明的低粘度液体；

2)交联聚合物的制备：在70-100℃的加热温度，900-1200rpm的搅拌速度条件下，向上述获得透明的低粘度液体中加入DIB，反应10-30min，然后在1300-1500rpm的搅拌速度下加入金属氯化物，继续反应10-30min，获得交联聚合物，其中DIB与TA的质量比为1:5-3:10，金属氯化物中金属离子与TA的摩尔质量比为1:800-1:600；

3)仿生超滑表面的制备：在70-100℃的加热温度，搅拌速度为1600-2000rpm的搅拌速度条件下，向上述交联聚合物中加入正构烷烃，搅拌10-30min，将混合物倒入相应模具，冷却至室温，即得仿生超滑表面，其中正构烷烃与DIB的体积比为1.5:1-2:1。

所述金属氯化物为能够与羧基进行金属-配体配位作用的氯化物。

所述金属氯化物为FeCl₃、CuCl₂或ZnCl₂；所述正构烷烃为十二烷、十四烷或十六烷。