需求牵引 自主创新 重点跨越 面向未来——哈尔滨工程大学海洋先进材料研究院

21世纪是海洋的世纪，党的十八大明确提出要“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”。开发深海资源，提高我国海洋技术支撑和保障能力，需要发展重大技术装备，海洋工程材料在其中发挥着关键作用。其中，高分子材料以优良的物理、化学性能和优异的加工特性，被广泛应用于舰船与海洋工程装备领域中，在海洋经济中占有不可替代的地位。

深潜用空心微珠复合浮力材料研究进展

高强度固体浮力材料作为现在深潜技术的主要核心组成部分之一,为深潜器提供有效浮力。本文主要对无机空心陶瓷微珠和无机空心玻璃微珠复合浮力材料研究近况进行了总结,并对国内浮力材料的产业化情况进行了调研。

环氧树脂对深海设备复杂结构防腐用填充材料的吸水行为影响研究

深海复合泡沫材料广泛应用于海洋开发、深海勘探等众多领域,除了提供浮力外,还能用于某些复杂结构的防腐保护。在复合泡沫材料树脂基体组成中,环氧树脂占有十分重要的地位。本文通过对双酚A、双酚F、氢化双酚A和混合型环氧树脂在静水压下的吸水性研究,考察了环氧值、主链柔顺性、侧基柔顺性和特殊基团结构对树脂性能影响。结果表明环氧值低的双酚A树脂吸水率较高,主链和侧基的柔顺性有利于树脂吸水,同时含有酯基基团环氧树脂吸水率较高。

环境友好型无铜自抛光防污涂料的制备与性能研究

以自制丙烯酸锌树脂为主要成膜物,加入吡啶硫酮锌(Zn PT)和吡啶三苯基硼烷(PK)这2种有机防污剂及填料等配制成无铜自抛光防污涂料。分析了有机防污剂含量对涂料基本性能的影响;通过防污涂料浅海浸泡实验考察涂料在实际海洋环境中的防污性能。结果表明:当Zn PT与PK的质量比为6∶4时,无铜丙烯酸锌基防污涂料具有良好的防污性能。

壳聚糖微球的制备及其对防污剂Sea-Nine 211缓释性能的研究

采用乳化交联法中的复乳法(o/w/o型)制备负载Sea-Nine 211的壳聚糖(CS)微球,并用扫描电镜和红外光谱对其结构及形貌进行了表征。应用正交试验设计,考察了壳聚糖浓度、投料比、交联剂浓度对微球制备的影响。载有疏水性防污剂Sea-Nine 211的壳聚糖微球的包覆率和缓释性能都比较良好,缓释的防污剂对海洋硅藻三角褐指藻的生长有抑制作用。

深海环境下环氧树脂吸水机理研究

利用环氧树脂TDE-85分别与固化剂651、T403固化制备了树脂基体样片,采用深海模拟设备进行高静水压吸水性能研究,并通过傅里叶红外(FT-IR)和扫描电镜(SEM)考察了环氧树脂高静水压处理前后结构变化。研究结果表明,高静水压环境下,环氧树脂的吸水过程分为3个阶段,即快速吸水阶段、缓慢吸水阶段和吸水平衡阶段;环氧树脂自由体积和极性基团浓度决定着高静水压力对水分子的进入起促进还是抑制作用;水分子的大量进入会导致树脂基体发生水解等不可逆破坏。

无铜交联型丙烯酸锌防污树脂的研究

随着世界范围内对环境保护要求越来越严格,防污涂料的无铜化势在必行。本研究用自制的丙烯酸锌单体通过自由基聚合法制备了交联水解型丙烯酸锌树脂。该树脂可在海水中形成较薄水解层,从而实现平缓和有效的水解。经红外光谱和凝胶渗透色谱分析证实,其结构符合设计要求。同时将其与多种环境友好型防污剂进行复配,经防污漆浅海浸泡试验证明,所制备的防污涂料具有优异的防污性能及环境友好性。

纳米填料在环保防污涂料中的应用研究进展

本文简要叙述了近年来纳米材料作为填料在防污涂料中的应用研究进展,包括纳米SiO2、TiO2、ZnO及碳纳米管等,分析比较了不同纳米材料的抗菌或抗污机理,探讨了存在问题和今后的发展方向。

深海条件下固化剂对环氧树脂性能影响研究

利用深海模拟设备和力学测试设备考察了环氧树脂E51和Me-THPA、T403、593、H256 4种不同类型固化体系的吸水性能和弯曲性能,通过对比常压浸水处理和高静水压处理的环氧树脂性能变化,分析了深海条件下不同固化剂类型对环氧树脂性能影响。结果表明,在吸水性能方面,Me-THPA和T403固化剂高静水压处理试样吸水率低于常压浸水处理的试样,而固化剂593和H256与之相反;在力学性能方面,由于固化剂本身自由体积和极性基团的不同,不同固化剂在深海环境下强度下降不尽相同,Me-THPA和T403固化剂20 MPa高静水压处理试样相对于未处理试样弯曲性能有一定程度的降低,但强于常压浸水处理的试样,而593和H256固化剂在高静水压后弯曲性能弱于常压浸水处理的试样。

聚亚胺亚胺酮泡沫制备的计算机模拟及其结构表征

以4,4-二-溴二苯甲酮和对苯二胺为单体,在钯催化体系(BINAP/(Pd2(dba)3)作用下得到聚亚胺亚胺酮(PIIK)(Mn=35000,Mw=125000,Mw/Mn=3.57)。通过Materials Studio(MS,version 4.3Accelrys Software Inc.,SanDiego,CA,USA)中的Blends模块对PIIK/Dioxane溶液体系的热致相分离行为进行了计算模拟。模拟结果显示PIIK/Dioxane体系可实现液-液相分离。在理论模拟的支持下,采用热致相分离和冷冻干燥技术成功制备了不同密度的PIIK泡沫,其密度在80～300mg/cm3之间,平均孔径低于5μm。