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题目:百菌清-层状双金属氢氧化物纳米杂化物的制备及防霉性能研究

关键词:层状双金属氢氧化物,百菌清,缓释,防霉,耐蚀性

  摘要



本文针对有机防霉剂在湿热环境下容易溶出而失去防霉效力的问题,将难溶于水、非离子型有机防霉剂百菌清(TPN)经十二烷基磺酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(LAS)包裹成阴离子表面活性剂胶束,通过共沉淀法插层到MgAl-LDHs或ZnAl-LDHs层间,制备出缓释型防霉剂TPN-层状双金属氢氧化物纳米杂化物,以提高防霉剂的防霉时效性。对所制备的纳米杂化物的结构形貌、载药量和释放性能进行表征,并应用于醇酸树脂涂层中研究其防霉性能以及对涂层防护性能的影响,对于解决有机防霉剂的防霉时效性差以及改进非离子、不溶于水的有机防霉剂的缓释技术具有广泛的理论和实际应用意义。

采用X射线衍射、傅里叶红外光谱分析测试技术表征了纳米杂化物的结构,结果表明TPN成功插层到LDHs中,形成了MgAl-TPN/SDS-LDHs、ZnAl-TPN/SDS-LDHs、MgAl-TPN/LAS-LDHs和ZnAl-TPN/LAS-LDHs四种纳米杂化物。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察到TPN-层状双金属氢氧化物纳米杂化物为典型的片层状形貌。利用紫外可见分光光度计测试了纳米杂化物的载药量,其中MgAl-TPN/SDS-LDHs纳米杂化物载药量最高,达到34.49%。

将四种TPN-LDHs纳米杂化物添加到醇酸树脂涂层中应用于铝合金表面进行霉菌试验,观察涂层长霉情况,结果表明,TPN-LDHs纳米杂化物对TPN有缓释作用,其防霉性能均优于单独的TPN,且防霉性能随TPN-LDHs纳米杂化物载药量的增加而提高。

利用扫描电子显微镜观察去除霉菌后涂层微观形貌,漆膜划格法检测涂层附着力,电化学交流阻抗谱法(EIS)研究霉菌试验后涂层耐蚀性变化。研究结果显示,霉菌的侵蚀使有机涂层微观出现较为严重的局部破坏,有机涂层附着力大大降低,有机涂层的防护性能大幅度下降,TPN的加入能改善霉菌对有机涂层的侵蚀作用,但随霉菌试验时间延长,出现少量腐蚀破坏,涂层结合力变差。添加有TPN-LDHs纳米杂化物的有机涂层微观形貌、涂层结合力及涂层防护性能均优于单独添加TPN的涂层,四种TPN-LDHs纳米杂化物中,MgAl-TPN/SDS-LDHs纳米杂化物涂层的防护性能是最好的。

利用紫外可见分光光度计法研究了MgAl-TPN/SDS-LDHs纳米杂化物在乙酸丁酯中的缓释机制,释放过程符合准二级动力学方程,在乙酸丁酯中TPN从MgAl-TPN/SDS-LDHs纳米杂化物的释放为扩散控制。