MXene复合填料及其制备方法以及防污涂料

本公开涉及海洋防污领域，具体涉及复合材料领域，更具体涉及mxene复合填料及其制备方法以及防污涂料。

背景技术：

1、国家海洋强国的建设，推动着海洋产业的发展，然而海上平台中的建筑、管道、石油平台、船舶、海上牧场等等产生的污损问题日益明显。

2、海洋污损主要是海洋中的细菌、微藻或其他大型生物在人造固体表面的不良粘附，可分为微型污损生物和大型污损生物。其中，微型生物可聚集生长形成污损区，并传递信号和驱动更多的大型生物粘附于其表面，形成宏观污损。这个过程会引起诸多不利问题，例如：导致设备负荷增加，促进金属结构的腐蚀，严重影响设备的正常运行，威胁设备和人员安全；增加船体质量和表面粗糙度；增加船舶坞修频率，破坏漆膜造成腐蚀；堵塞海上牧场网孔，导致养殖生物无法进行氧气交换而窒息死亡；引入新物种，破坏当地生态系统等等。因此，如何抑制海洋生物污损的不利粘附是我国推进海上平台建设的关键问题。

3、防止或抑制海洋生物在人造固体表面的粘附最直接和有效的方法是通过涂覆防污涂层。而在防污涂层系统中，填料是涂层展现优异的防污性能最直接的方式之一，优异的防污剂可提高涂层的防污有效性和延长涂层的服役寿命。因此，研究填料在海洋防污涂层中的运用，以提高复合涂层的防污性能成为了重点课题。

技术实现思路

1、鉴于背景技术存在的问题，本公开的目的在于提供mxene复合填料及其制备方法以及防污涂料的技术方案。

2、本公开提供的mxene复合填料，通过包括mxene材料、聚乙烯亚胺、纳米银颗粒的材料组合进行改性复合得到。

3、在一些实施例中，所述材料组合还包括纤维素。

4、在一些实施例中，所述纳米银颗粒的粒径为0.01nm～1000nm。

5、本公开提供的mxene复合填料的制备方法，包括步骤：将mxene材料蚀刻，用聚乙烯亚胺对蚀刻后的mxene材料改性，之后负载纳米银颗粒，得到mxene复合填料。

6、在一些实施例中，所述提高mxene复合填料的制备方法，包括步骤：s1，将mxene材料用锂化氟和氯化氢蚀刻，得到蚀刻的mxene材料；s2，将上步骤中得到的mxene材料分散在去离子水中，加入聚乙烯亚胺进行反应，得到经聚乙烯亚胺改性的mxene材料；s3，将上步骤中改性的mxene材料和纳米银颗粒分散在乙醇中进行反应，得到mxene复合填料。

7、在一些实施例中，步骤s3替换为：将步骤s2改性的mxene材料与纤维素和纳米银颗粒进行反应，得到mxene复合填料。

8、在一些实施例中，步骤s1为：将mxene材料在包括氟化锂和盐酸的共溶液中进行蚀刻，得到蚀刻的mxene材料。

9、在一些实施例中，步骤s3中，改性mxene材料和纳米银颗粒的质量比例为(0.1～10):(0.1～20)。

10、在一些实施例中，步骤s3中，改性mxene材料、纤维素、纳米银颗粒的质量比例为(0.1～10):(0.1～8):(0.01～10)。

11、本公开提供的防污涂料包括所述的mxene复合填料。

12、本公开至少包括如下有益效果：本公开提供的mxene复合填料由于经过改性处理具有优异的分散性和抗菌性，当防污涂料中包含本公开所述的mxene复合填料时，会提高涂料的抗污性能。

技术特征：

1.一种mxene复合填料，其特征在于，通过包括mxene材料、聚乙烯亚胺、纳米银颗粒的材料组合进行改性复合得到。

2.根据权利要求1所述的mxene复合填料，其特征在于，所述材料组合还包括纤维素。

3.根据权利要求1所述的mxene复合填料，其特征在于，所述纳米银颗粒的粒径为0.01nm～1000nm。

4.一种mxene复合填料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

5.根据权利要求4所述的mxene复合填料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

6.根据权利要求5所述的mxene复合填料的制备方法，其特征在于，步骤s3为：将步骤s2改性的mxene材料与纤维素和纳米银颗粒进行反应，得到mxene复合填料。

7.根据权利要求4所述的mxene复合填料的制备方法，其特征在于，步骤s1为：将mxene材料在包括氟化锂和盐酸的共溶液中进行蚀刻，得到蚀刻的mxene材料。

8.根据权利要求5所述的mxene复合填料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，改性mxene材料和纳米银颗粒的质量比例为(0.1～10):(0.1～20)。

9.根据权利要求6所述的mxene复合填料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，改性mxene材料、纤维素、纳米银颗粒的质量比例为(0.1～10):(0.1～8):(0.01～10)。

10.一种防污涂料，其特征在于，包括权利要求1至3所述的mxene复合填料。

技术总结
本公开提供了MXene复合填料，通过包括MXene材料、聚乙烯亚胺、纳米银颗粒的材料组合进行改性复合得到；MXene复合填料的制备方法，包括步骤：将MXene材料蚀刻，用聚乙烯亚胺对蚀刻后的MXene改性，之后负载纳米银颗粒，得到MXene复合填料；以及防污涂料，包括所述的MXene复合填料。本公开提供的MXene复合填料由于经过改性处理具有优异的分散性和抗菌性，当防污涂料中包含本公开所述的MXene复合填料时，会提高涂料的抗污性能。

技术研发人员：邓雅君,张涛,吴波,吴建华,杨阳
受保护的技术使用者：集美大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12