李敏，韩龙，郭旭虹，王杰

（华东理工大学化工学院，大型工业反应器工程教育部工程研究中心，化学工程联合国家重点实验室，上海200237）

生物淤积主要由水体中的微生物（如细菌、硅藻和微藻）引起，这些微生物能迅速吸附有机大分子并形成生物膜，使多细胞微生物进一步牢固地附着于船体表面[1]。这对航行十分不利，全球每年因此所损失的费用高达2 000亿美元[2]。目前，市场上大多采用自抛光型防污涂料来防止船舶污损，但以有机锡为代表的防污剂对海洋环境具有严重的负面影响，已被国际海事组织（IMO）在全球范围内禁用[3,4]。采用有机硅改性的低表面能防污涂层使得微生物难以附着或附着后易脱落，其物理除污原理有望彻底解决防污涂料带来的环境污染问题[5]。

有机硅树脂具有较高的热稳定性以及较低的玻璃化转变温度和表面自由能，可作为优异的涂层防污剂[6]。羟基硅油（PDMS）是端基为羟基的线性聚二甲基硅氧烷[7]，它具有相对较弱分子间力的甲基以及较强（Si―O:键能447.98 kJ/mol）和柔韧（Si―O―Si:键角140°～156°）的硅氧烷骨架[8]，其分子间的弱相互作用表现为较大的分子间距与摩尔体积（75.5 cm3/mol）和较低的内聚能密度，在−196℃下甲基易围绕Si―O键旋转[9]。聚氨酯（PU）是由柔性软段和刚性硬段连续交替排列而成的一种嵌段高分子聚合物[10]。与大多数聚合物相比，PU具有良好的耐热性、柔韧性和基材附着力[11]。大分子二元醇、二异氰酸酯、扩链剂等多种单体均可用于合成改性PU。将PU与低表面能的有机硅结合，可获得兼具优异防污性能和力学性能的涂料[12]。……