一种防污材料抗生物粘附性能测试方法

本发明涉及防污材料性能测试技术，具体涉及一种防污材料抗生物粘附性能测试方法。

背景技术：

1、生物粘附是指生物体(如细菌、藻类、浮游生物等)附着在固体表面上的过程，这种附着通常发生在水或其他液体介质中，但也可能发生在空气中的固体表面上，生物粘附是一个复杂的过程，涉及到多种因素，包括生物体和表面的特性以及介质的性质。

2、生物粘附可能带来多种危害，尤其是在船舶领域，这些危害包括：

3、增加阻力和燃料消耗：生物粘附在船舶表面会增加水流摩擦，导致船舶行驶时的阻力增加，从而增加燃料消耗量；并且会导致船舶航行速度减慢，航程延长，影响航行效率。

4、增加维护成本：生物粘附会腐蚀船舶表面，加速船体的老化和损坏，增加维护和修理的成本，降低船舶的使用寿命和价值，同时增加停航时间和运营成本。

5、影响船舶稳定性：生物粘附会增加船舶的表面重量，改变船舶的重心位置，影响船舶的稳定性，增加倾覆的风险，对航行安全构成威胁。

6、传播有害生物和疾病：生物粘附可能携带有害生物、病菌或寄生虫，可能传播疾病，对生态环境和人类健康造成危害。

7、为减少生物粘附带来的危害，通常采取的措施包括防污涂层的应用，应用特殊的防污材料涂层可以减少生物粘附，但是防污材料抗生物粘附性能的实验研究才刚刚起步，尚无成熟的理论成果，更无专用仪器用于实验探究。尽管原子力显微镜(afm)可以实现生物分子间作用力的直接测量，但原子力显微镜成本较高，不适用于大量的研究样品。

8、公开号为cn106501132b的中国发明专利中，公开了一种防污材料抗生物污损性能测试方法，该防污材料抗生物污损性能测试方法，通过实验测试6-10组不同浓度生物粘附剂水溶液的接触角和滚动角，分别线性拟合计算得到生物粘附剂在待测材料表面的接触角和滚动角，然后分别与空白样品的接触角和滚动角对比，计算出待测材料的抗生物粘附剂粘附系数，并以抗生物粘附剂粘附系数作为对比和评价生物粘附剂在待测材料表面的附着特性参数。

9、现有的防污材料抗生物粘附性能测试方法在进行测定时，其测试并非处于相似环境，不能真实有效地测定样品的防污性能，且操作繁琐，实验周期长；且不适用于内河和海洋中的大部分生物。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，包括以下步骤：

3、s1、样品制备：选取需要进行测试的防污材料，将需要进行测试的防污材料均匀涂抹在空白塑料条的一端，得到防污涂层条；将ara l d i te2011双组分环氧树脂胶在另一个空白塑料条的一端均匀涂抹，得到环氧树脂胶条；然后将环氧树脂胶条涂覆面朝下粘附到防污涂层条涂抹防污材料的一端；

4、s2、粘附测试：防污涂层条和环氧树脂胶条粘附牢固后，进行防污材料应用环境介质中的粘附测试；

5、s3、拉伸测试：使用拉力机对所述s2处理后的样品进行拉伸测试，并记录相关实验数据；

6、s4、计算模拟生物粘液粘附强度：将s3中所述相关实验数据进行数据处理，即为模拟生物粘液粘附强度；

7、s5、评价防污材料抗生物粘附性能：将s4获得的模拟生物粘液粘附强度与生物自身粘附强度的剪切力参数进行对比分析，评价防污材料抗生物粘附性能。

8、进一步地，s1中所述防污材料为水凝胶和树脂类防污材料。

9、进一步地，s2中所述防污材料应用环境介质包括内河水、海水或空气，s2中所述粘附测试所需时间为12h。

10、进一步地，s3中所述拉伸测试包括如下步骤：

11、s31、将拉力机上下两端分别夹住塑料条及防污材料涂层；

12、s32、设定拉力机拉伸速度50mm/min，对所述s2处理后的样品进行拉伸，记录下拉伸过程中应力的最大值。

13、进一步地，s4中所述数据处理的计算公式为所述计算公式中n为最大应力的平均值，s为粘附区域的面积，将最大应力的平均值代入计算公式，计算最大剪切强度k，k即为模拟生物粘液粘附强度。

14、进一步地，s5中所述模拟生物粘液粘附强度比生物自身粘附强度的剪切力参数越小，表明防污材料的抗生物粘附性能越强，反之则表明防污材料的抗生物粘附性能越弱。

15、与现有技术相比，本发明提供的一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，通过对比模拟生物粘液粘附强度和生物自身粘附强度的剪切力参数，可以方便快捷地显示出防污材料的抗生物粘附性能，若模拟生物粘液粘附强度大于生物自身粘附强度的剪切力参数，则表明该防污材料抗生物粘附性能较差；反之，则表明该防污材料抗生物粘附性能较强；

16、该测试方法简单，操作便捷，成本较低，工艺需求程度低；ara l d ite2011双组分环氧树脂胶粘附强度大于成年藤壶的粘附强度，代表性高；该测试方法可适用于测试防污材料在不同介质环境中的抗生物粘附性能，适用性较广。

1.一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，其特征在于，s1中所述防污材料为水凝胶和树脂类防污材料。

3.根据权利要求1所述的一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，其特征在于，s2中所述防污材料应用环境介质包括内河水、海水或空气，s2中所述粘附测试所需时间为12h。

4.根据权利要求1所述的一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，其特征在于，s3中所述拉伸测试包括如下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，其特征在于，s4中所述数据处理的计算公式为所述计算公式中n为最大应力的平均值，s为粘附区域的面积，将最大应力的平均值代入计算公式，计算最大剪切强度k，k即为模拟生物粘液粘附强度。

6.根据权利要求1所述的一种防污材料抗生物粘附性能测试方法，其特征在于，s5中所述模拟生物粘液粘附强度比生物自身粘附强度的剪切力参数越小，表明防污材料的抗生物粘附性能越强，反之则表明防污材料的抗生物粘附性能越弱。