試析新型防污劑的合成及其在涂料中的應(yīng)用

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1、蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文新型防污劑的合成及其在涂料中的應(yīng)用姓名：邢杰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：楊保平20100426蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要防污涂料是防止海洋生物附著的最簡便有效的方法，從傳統(tǒng)的常規(guī)型防污涂料到目前研究最為活躍的無毒防污涂料，開發(fā)有效防污并且對環(huán)境友好的防污涂料非常重要。國際海事組織(IMO)從2003年1月1日起開始執(zhí)行有機(jī)錫涂料的使用禁令，并于2008年1月1日起完全禁止使用此類防污涂料。為此，近年來各國涂料界又開始致力于研發(fā)新型防污涂料及新型防污劑。蘆竹堿類化合物是一種生物

2、堿，它具有高效的殺菌性能。本論文選取蘆竹堿類化合物作為研究的對象，將其作為一種新型的、有效的、環(huán)保的防污劑應(yīng)用到涂料中。蘆竹堿防污劑的高效和對環(huán)境友好特性，使其在海洋防污涂層中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文中蘆竹堿，2．溴蘆竹堿是兩種生物堿類化合物，此類物質(zhì)具有較強(qiáng)的生物殺菌性。由于其殺菌的功能此類物質(zhì)被應(yīng)用到防污過程中，并取得了理想的效果。同時其對環(huán)境的無害性更是傳統(tǒng)防污劑的理想替代品。本文合成了蘆竹堿、2．溴蘆竹堿并將其應(yīng)用到涂料中。通過對反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、pH值等主要影響因素的考察，確定了最佳的合成工藝，并將合成

3、的防污劑應(yīng)用到涂料中配制成環(huán)保型的防污涂料。反應(yīng)體系的pH值為11，反應(yīng)溫度為30～35。C，反應(yīng)時間為6小時左右下，合成工藝最優(yōu)。利用紅外光譜對合成的防污劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本的確定。以環(huán)氧樹脂為基料，配制防污涂料并進(jìn)行了各項性能指標(biāo)檢測。利用觀測抑制細(xì)菌增長情況和細(xì)菌數(shù)目減少的方式，在實(shí)驗室中進(jìn)行了自制的殺菌實(shí)驗，證明了合成的防污劑具有明顯的殺菌性。本文首次合成了新型蘆竹堿化合物二羥基蘆竹堿，并討論了利用曼尼奇反應(yīng)合成新型防污劑二羥基蘆竹堿的反應(yīng)機(jī)理。以吲哚和二乙醇胺、甲醛為原料，在乙酸催化下合成了二羥基蘆竹堿。通

4、過考察溫度、時間、pH值三個主要因素對反應(yīng)的影響，利用正交實(shí)驗給出最佳的合成條件：反應(yīng)時間6h，反應(yīng)溫度254C，pH值為11；利用FT-IR，1HNMR對合成的防污劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的表征，最終確定了二羥基蘆竹堿的化學(xué)式為C13H1802N2，分子量為2349／mol，熔點(diǎn)為44。C，并將此防污劑進(jìn)行殺菌實(shí)驗，抑制細(xì)菌環(huán)的直徑增大約2all。結(jié)果表明，此防污劑具有明顯的殺菌性能。最后，本文將合成的二羥基蘆竹堿作為防污劑添加到涂料中，配制成防污涂料。對其涂料的基本性能和防污性能進(jìn)行了實(shí)驗，達(dá)到基本要求。合成的新型蘆竹堿化

5、合物二羥基蘆竹堿是一種對環(huán)境和人類健康沒有危害的環(huán)保型有機(jī)防污劑。二羥基蘆竹堿由于本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)使其具有明顯地殺菌效果，另外二羥基蘆竹堿結(jié)構(gòu)中含有兩個羥基基團(tuán)，因此可以將二羥基蘆竹堿以化學(xué)反應(yīng)的方式高分子化，接枝在樹脂上也可以作為合成基體樹脂的單體。利用這種方式可以改性成新型防污劑的合成及其在涂料中的應(yīng)用具有自身防污效果的高分子化合物，達(dá)到樹脂自身具有防污效果的目的，從而使配制的防污涂料具有長效防污的效果，極具科研價值。關(guān)鍵詞：防污涂料，防污劑，蘆竹堿，曼尼希反應(yīng)ll蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbsractAntif

6、oulingpaintsisthemostsimpleandeffectivemethodtopreventmarineorganismsattached．Fromthetraditionaltypetothepresentnon—toxicantifoulingcoatings，Exploitationofefficientandenvironmentfriendlyantifoulingpaintisveryimportant．TheInternationalMaritimeOrganization(IMO)b

7、egantoimplyabanontheuseoforganictincoatingfromJanuary1，2003andsuchantifoulingpaintistotallyprohibitedtouseonJanuary1，2008．Therefore，inrecentyears，manycountriesbegintodevelopnewantifoulingcoatingsandnewantifoulingagent．Gramineisakindofalkaloids，ithashighsterili

8、zationperformance．Thisthesis，Gramineastheobjectofstudy,asaneweffectiveandenvironmentallyfriendlyantifoulingagentisusedinpaints．Gramineantifoulingagent’Sefficientandenvironment-frie