本發明涉及一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜溶液及制備方法，屬于表面處理技術領域。

背景技術：

海洋微生物在海洋工程材料表面附著形成生物膜，自身代謝產生硫酸鹽引起局部微環境的改變而發生腐蝕。通過在海洋工程材料表面制備耐海洋微生物腐蝕膜提高其耐微生物腐蝕能力是目前通用的辦法。文獻（張愛軍，臧家業，一種海洋微生物防污涂料的制備方法，CN201510383497.4和王鵬，張盾，一種利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蝕的方法，CN201410175269.3）分別敘述了一種防海洋微生物腐蝕的方法。前者提供了一種海洋防污損涂料，以有機硅改性丙烯酸脂為成膜物質，以硅烷偶聯劑和聚酰胺為固化劑，同時選用納米銀、氧化鋅和吡啶硫酮配位化合物為復合殺菌、抗藻劑，制備了環境友好型海洋防污損涂料，后者提供了一種利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蝕的方法，首先采用陽極氧化的方式在金屬表面制備一層粗糙的微觀結構膜，并用具有低表面能特性的物質對粗糙結構表面進行修飾，最后將液體覆蓋在表面，使其在金屬表面形成連續、光滑的液體膜，降低微生物與表面的附著力，阻止微生物在起表面的附著，進而實現對金屬的微生物腐蝕防護。所以其存在處理時間長，操作條件差，需要后續加工等，成本較高限制。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜溶液及制備方法，該處理方法處理效率高，時間短，薄膜均勻，性能優異，表面生物脫附強。

為解決上述技術問題，本發明提供一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，包括以下組分且各組分的重量份數為：硅烷40～50份，有機酸20～40份，氧化物10～15份，余量為水。

進一步地，所述的硅烷為六甲基二硅氧烷或六甲基環三硅氧烷。具有提高膜層與基體的附著力作用。

進一步地，所述的有機酸為丙稀酸或丁烯酸。具有提高膜層的均勻性和柔韌性作用。

進一步地，所述的氧化物為氧化鋅或二氧化鈦。具有提高膜層對海洋微生物脫附性，增強膜層的強度和耐磨耐蝕性作用。

進一步地，所述的水為蒸餾水或去離子水。

本發明還提供了一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，包括以下步驟：將金屬件放入配制的溶液中，以金屬件為陽極，惰性材料為陰極，施加納秒脈沖電壓，利用微弧等離子體聚合和固化制備防海洋微生物薄膜。通過微弧等離子體提供的高聚能，使得有機物聚合過程中與氧化物發生反應，同時吸附和固化到金屬基體表面形成薄膜，達到防海洋微生物的目的。

進一步地，所述納秒脈沖電壓的脈寬為10～100 ns，脈沖電壓幅值為500～800V。

進一步地，所述施加納秒脈沖電壓的處理時間1～3min。

進一步地，所述的惰性材料為石墨。

本發明所達到的有益效果：本發明以金屬為陽極，惰性材料為陰極，施加納秒脈沖電壓，利用微弧等離子體聚合和固化制備有機復合防海洋微生物薄膜，處理方法處理效率高，時間短，薄膜均勻，性能優異，表面生物脫附強，其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著；本發明因溶液為室溫，處理方法處理速度快，時間短，簡化了處理工序，很好地降低了成本，且其適合幾乎所有的金屬工件。

附圖說明

圖1是本發明實施例1制備的防海洋微生物薄膜的掃描電子顯微鏡圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

實施例1

首先在一個10L槽中取2/3的蒸餾水，依次溶解4000g六甲基二硅氧烷和3500g丙稀酸，等槽中試劑全部溶解之后，將1500g氧化鋅在快速攪拌下倒入槽液中，直至完全混合均勻，最后加水至10L，得到電解液，將Ti-6Al-4V件放入配制的溶液中，以Ti-6Al-4V為陽極，石墨為陰極，納秒脈沖脈寬為10 ns，脈沖電壓幅值為800V，利用微弧等離子體聚合和固化1分鐘，即實現Ti-6Al-4V表面耐海洋微生物腐蝕薄膜的制備（見圖1），其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著。

實施例2

首先在一個10L槽中取2/3的去離子水，依次溶解的5000g六甲基環三硅氧烷和3000g丁烯酸，等槽中試劑全部溶解之后，將1000g二氧化鈦在快速攪拌下倒入槽液中，直至完全混合均勻，最后加水至10L得到電解液，將Q235件放入配制的溶液中，以Q235件為陽極，石墨為陰極，納秒脈沖脈寬為100 ns，脈沖電壓幅值為800V，利用微弧等離子體聚合和固化制備有機耐海洋微生物薄膜1分鐘，即實現Q235件表面耐海洋微生物腐蝕薄膜的制備，其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著。

實施例3

首先在一個10L槽中取2/3的蒸餾水，依次溶解5000g六甲基二硅氧烷和3500g丙稀酸，等槽中試劑全部溶解之后，將1000g氧化鋅在快速攪拌下倒入槽液中，直至完全混合均勻，最后加水至10L得到電解液，將316件放入配制的溶液中，以316為陽極，石墨為陰極，納秒脈沖脈寬為50 ns，脈沖電壓幅值為700V，利用微弧等離子體聚合和固化制備有機耐海洋微生物薄膜2分鐘，即實現316表面耐海洋微生物腐蝕薄膜的制備，其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著。

對比例

空白樣板在海水中浸泡30天表面全覆蓋海洋微生物。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。