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【干貨】海洋防污材料

2020-12-29 11:47:51 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：高分子科學(xué)前沿分享至：

海洋占了地球表面積的70%以上，且蘊(yùn)含著難以估量的資源，然而，在開(kāi)發(fā)利用海洋資源的過(guò)程中，船舶、采油平臺(tái)等設(shè)施卻不可避免地遭遇到海洋生物污損（Marine biofouling）問(wèn)題。海洋生物污損嚴(yán)重阻礙海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全世界每年由生物污損造成的損失難以估算，因此，海洋防污已逐漸引起世界各國(guó)的重視。

海洋生物污損概況

海洋生物污損是指海洋微生物、植物和動(dòng)物在海洋設(shè)施表面吸附、生長(zhǎng)和繁殖而形成的生物垢，它給海洋開(kāi)發(fā)和海事活動(dòng)帶來(lái)了諸多問(wèn)題。例如：生物垢可增加船體粗糙度和重量、增大航行阻力，使得燃油消耗大為增長(zhǎng)，可造成每年數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還增加了二氧化碳的排放量，加劇室溫效應(yīng)。此外，附著在遠(yuǎn)航船舶上的生物還會(huì)進(jìn)入不同海域，造成潛在的“物種入侵”，影響海洋生態(tài)平衡。例如，藤壺等海洋生物可在設(shè)備表面產(chǎn)生大量分泌物，加速金屬表面的腐蝕，導(dǎo)致支撐性鋼材的強(qiáng)度下降，造成安全隱患，縮短設(shè)備服役期。海洋生物還會(huì)堵塞核電站的冷卻管道，導(dǎo)致散熱效率下降。此外，它們還會(huì)堵塞海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱的網(wǎng)孔，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的交換，導(dǎo)致養(yǎng)殖產(chǎn)量下降。因此，海洋防污對(duì)海洋資源的利用和開(kāi)發(fā)意義重大。尤其對(duì)中國(guó)而言，這種意義更為重要。我國(guó)是一個(gè)擁有近300萬(wàn)平方公里海域和32000公里海岸線的海洋大國(guó)，90%的進(jìn)出口貨運(yùn)總量都是通過(guò)海上運(yùn)輸來(lái)完成；我國(guó)的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)也是蓬勃發(fā)展，目前已有網(wǎng)箱70余萬(wàn)個(gè)；此外，我國(guó)的核電行業(yè)也在迅猛發(fā)展，2013年底總電力裝機(jī)容量已超過(guò)12萬(wàn)千瓦，并超越美國(guó)成為世界第一。因此，發(fā)展有效的海洋防污體系具有重大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。

全球海洋中有超過(guò)4000種污損生物，這其中，有細(xì)菌、硅藻和藻類(lèi)孢子等常見(jiàn)的微生物；也有藤壺、管蟲(chóng)、苔蘚蟲(chóng)、貽貝和藻類(lèi)等常見(jiàn)的大型污損生物。通常認(rèn)為海洋生物污損的產(chǎn)生會(huì)經(jīng)歷以下幾個(gè)關(guān)鍵階段，首先是蛋白質(zhì)和多糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附形成基膜，隨后單細(xì)胞生物在其上附著形成生物膜，接著硅藻孢子等多細(xì)胞生物附著繁殖成粘液層，最后藤壺等大型生物附著形成復(fù)雜的污損層，整個(gè)過(guò)程只需要數(shù)天就可初步完成，一般未經(jīng)保護(hù)的設(shè)施表面在幾個(gè)月內(nèi)便會(huì)被海生物完全覆蓋。

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▲海洋防污概述及進(jìn)展

海洋防污就是利用物理或化學(xué)的方法阻止海生物在物體表面的附著生長(zhǎng)，或使之脫離表面。常用的方法有機(jī)械清除法，電化學(xué)法，超聲波法和涂裝防污涂料法等。機(jī)械清除法是利用水下機(jī)器人等工具定期對(duì)污損生物洗刷，該方法適用于船體、漁網(wǎng)和海底鏡頭等，但缺陷在于成本較高，效率較低。電化學(xué)法是通過(guò)電解海水或重金屬產(chǎn)生具有防污活性的次氯酸根或金屬氧化物，來(lái)達(dá)到防污目的。超聲波防污是利用高頻率（20~100千赫）的聲波來(lái)殺死海洋生物，這種方法在海底的管道防污中應(yīng)用較多。目前，涂裝防污涂料是最經(jīng)濟(jì)有效且適用范圍最廣的方法。防污涂料一般由高分子樹(shù)脂、防污劑、助劑、填料和溶劑等組成，其中高分子樹(shù)脂和防污劑是最重要的成分，樹(shù)脂作為防污涂料的基體，起到提供力學(xué)強(qiáng)度、粘接性能、控制防污劑釋放的功能，而防污劑則起到殺死或抑制海生物附著的作用。

傳統(tǒng)的防污涂料是通過(guò)釋放出錫、銅、汞、鉛等毒性材料來(lái)殺死海洋生物。最初使用的是含汞、鉛等劇毒性的材料。在1950年代，出現(xiàn)了以氧化亞銅為毒性材料，以松香、乙烯樹(shù)脂和氯化橡膠為基料的防污涂料。研究人員又于1970年代開(kāi)發(fā)了有機(jī)錫丙烯酸酯自拋光防污涂料，它是將有機(jī)錫基團(tuán)通過(guò)酯鍵連接到丙烯酸酯類(lèi)聚合物的主鏈上，通過(guò)酯鍵的水解釋放出有機(jī)錫，而有機(jī)錫在低濃度下能達(dá)到廣譜、高效的防污效果，并且該材料水解后產(chǎn)生的親水性基團(tuán)具有水溶性，在船舶運(yùn)動(dòng)和海水沖刷作用下發(fā)生溶解、脫落，從而達(dá)到表面的自更新，此外，由于其還能連續(xù)而穩(wěn)定地釋放防污劑，并在有效期內(nèi)涂層表面粗糙度低，達(dá)到防污和減阻雙重效果，曾占據(jù)著市場(chǎng)的主流地位。但后來(lái)有研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)錫會(huì)在多種魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi)及海洋植物內(nèi)長(zhǎng)期累積，導(dǎo)致遺傳變異，并進(jìn)入食物鏈，造成不可估量的生態(tài)問(wèn)題，因此，有機(jī)錫防污涂料已于2008年被國(guó)際海事組織（IMO）在全球范圍禁用。自此，人們便更加重視開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型海洋防污材料。目前主要有以下幾種環(huán)境友好型海洋防污材料。

無(wú)錫自拋光防污材料

丙烯酸銅、丙烯酸鋅和丙烯酸硅烷酯聚合物是主要的無(wú)錫自拋光材料，也是目前商業(yè)化產(chǎn)品中最有效的防污材料之一，防污期效可達(dá)3~5年。傳統(tǒng)含錫涂料的優(yōu)異防污效果來(lái)源于其自拋光產(chǎn)生的高毒性含錫基團(tuán)，而無(wú)錫材料自拋光后產(chǎn)生的含銅、鋅和硅烷酯的基團(tuán)并不能起到防污作用，因此通常需要搭配大量的氧化亞銅（40%~50%）防污劑和輔助防污劑使用。但研究表明，銅離子會(huì)在海洋中積聚，且在臨岸海港的海泥中尤為嚴(yán)重，并帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。目前已有國(guó)家禁用使用含氧化亞銅的涂料，毫無(wú)疑問(wèn)它將逐步被環(huán)境友好型防污劑（如天然防污劑）取代。

對(duì)于目前的無(wú)錫自拋光防污聚合物，側(cè)基化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響較大。例如，基于丙烯酸銅和丙烯酸鋅的自拋光防污涂料，在海洋中通過(guò)側(cè)基的離子交換可出現(xiàn)涂層脫落，水解性能調(diào)控性差，長(zhǎng)期使用后拋光速率顯著下降等問(wèn)題。丙烯酸硅烷酯基自拋光防污聚合物是目前最先進(jìn)的技術(shù)，它可通過(guò)側(cè)鏈硅烷酯的水解實(shí)現(xiàn)自拋光，據(jù)稱(chēng)其漆膜能長(zhǎng)期保持均勻并持續(xù)溶解。但該技術(shù)最大的難點(diǎn)是如何控制其水解性和溶解性的協(xié)同性，由于現(xiàn)有自拋光防污聚合物結(jié)構(gòu)中只有側(cè)鏈可水解，其表面自更新性在很大程度上依賴(lài)于強(qiáng)水流的沖刷，在低航速或靜止時(shí)，聚合物水解后不能及時(shí)溶解，表面更新速度慢，導(dǎo)致防污效果不理想，因此，靜止?fàn)顟B(tài)下的長(zhǎng)效防污一直是一個(gè)難題。

▲ 主鏈降解型丙烯酸硅烷酯基自拋光高分子結(jié)構(gòu)式

另外，由于此類(lèi)聚合物的主鏈在海水不降解，最終可在海洋中形成聚合物粒子，導(dǎo)致所謂的“海洋塑料垃圾污染”形成。最近，作者團(tuán)隊(duì)利用自由基開(kāi)環(huán)聚合，在國(guó)際上首次制備了主鏈降解型自拋光防污聚合物：聚（己內(nèi)酯-co-甲基丙烯酸甲酯-co-三烷基硅基甲基丙烯酸酯）。該聚合物具有傳統(tǒng)聚丙烯酸硅烷酯基特性，即水解速率穩(wěn)定，水解后表面光滑等特點(diǎn)，同時(shí)，又具有可降解的主鏈結(jié)構(gòu)，能有效地協(xié)調(diào)側(cè)基硅烷酯的水解性和聚合物的溶解性，因而，該材料在海水中，特別是靜態(tài)環(huán)境下仍能以恒定的速率降解，實(shí)現(xiàn)對(duì)防污劑的控制釋放。目前，在實(shí)海掛板實(shí)驗(yàn)中，可展示出優(yōu)異的防污效果，并且由于涂層水解后的表面粗糙度低，可有效降低航行阻力，更為重要的是，該聚合物還可通過(guò)主鏈酯鍵斷裂降解成小分子，不會(huì)造成海洋塑料污染。

需要指出的是，盡管自拋光防污涂料是目前最方便、最有效的海洋防污材料，但我國(guó)在這一領(lǐng)域的發(fā)展卻較為緩慢，其主要原因是海洋防污涂料中的關(guān)鍵成分樹(shù)脂的合成和應(yīng)用技術(shù)長(zhǎng)期由國(guó)外跨國(guó)公司所壟斷。因此，深入研究自拋光防污聚合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，發(fā)展新型具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)錫自拋光防污材料，對(duì)于加快我國(guó)船舶防污技術(shù)發(fā)展有著推動(dòng)作用和重要的經(jīng)濟(jì)意義。無(wú)疑，引入可降解主鏈結(jié)構(gòu)是革新傳統(tǒng)自拋光材料的有效途徑。

生物降解高分子基防污材料

海洋塑料污染問(wèn)題在近年來(lái)愈發(fā)嚴(yán)重，據(jù)估計(jì)每年有超過(guò)800萬(wàn)噸的塑料被排放到海洋里，被海洋生物誤食，造成每年約1500萬(wàn)的海洋生物死亡，嚴(yán)重破壞了海洋生態(tài)平衡。其中，傳統(tǒng)自拋光材料也是海洋塑料的來(lái)源之一，穩(wěn)定的丙烯酸酯主鏈結(jié)構(gòu)使得它們很難完全降解，將在海洋環(huán)境中長(zhǎng)期存在。生物降解高分子材料是指在微生物作用下化學(xué)結(jié)構(gòu)能在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生明顯變化，變?yōu)榈头肿恿课镔|(zhì)并被環(huán)境吸納的材料。常見(jiàn)的有聚乳酸（PLA）、聚己內(nèi)酯（PCL）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等。它們?cè)诤Ｋ型ㄟ^(guò)酯鍵的水解和酶催化降解雙重作用，使得主鏈斷裂，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的自更新表面，使表面的污損生物隨之脫落，因此，生物降解高分子材料在海洋防污領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

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▲ 生物降解高分子基防污材料表面自更新示意圖

然而，未經(jīng)改性的可降解聚酯通常為高度結(jié)晶的高分子，在海水中的降解緩慢且不可控，另外，其成膜性能也較差，容易從基材上脫落。為了解決這些問(wèn)題，作者課題組做了大量探索，發(fā)展了一系列生物降解高分子基防污材料并最早在海洋實(shí)驗(yàn)中獲得成功。先后設(shè)計(jì)和制備出具有優(yōu)異力學(xué)性能和可控降解速率的生物降解型聚氨酯、主鏈降解-側(cè)鏈水解型聚氨酯以及具有防污功能的生物降解高分子材料等，有關(guān)“降解防污”的思路還被《European Coatings》（歐洲涂料）作為亮點(diǎn)報(bào)道。此外，作者課題組還通過(guò)生物降解高分子構(gòu)筑了防污劑控釋體系，例如，采用簡(jiǎn)單的物理共混法制備了生物降解高分子/黏土/環(huán)境友好防污劑三元復(fù)合體系，在該體系中，黏土的加入可以提高涂層的力學(xué)性能和粘附力，改善涂層的降解性能和控制防污劑的釋放。由于均勻降解和防污劑控釋的雙重作用，該體系具有優(yōu)異的海洋防污能力。作者團(tuán)隊(duì)還嘗試了多種可降解高分子的共混體系，發(fā)現(xiàn)其中PBS/PCL體系具有適中的結(jié)晶度與結(jié)晶尺寸，因此該共混物可在海水中均勻地降解，并以恒定、可控的速度釋放防污劑，在實(shí)海掛板實(shí)驗(yàn)中也表現(xiàn)出優(yōu)異的防污能力。

污損阻抗型材料

污損阻抗型（foulingresistant）材料是指可抑制、阻止海生物附著生長(zhǎng)的材料，通常為親水性的高分子，它們與水之間的界面能很低，表面可形成一層水化層，當(dāng)生物靠近時(shí)要突破水化層才能與基體表面粘結(jié)，這就導(dǎo)致需要更多能量，因此降低了粘附的可能性。這類(lèi)材料主要包括聚乙二醇、兩性離子聚合物和水凝膠等，且對(duì)蛋白質(zhì)、海洋細(xì)菌、綠藻孢子和藤壺幼蟲(chóng)等的阻抗能力良好。

聚乙二醇（PEG）因具有較大的排除體積、水化鏈的強(qiáng)活動(dòng)性和空間位阻效應(yīng)，能有效地減少細(xì)胞的附著生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)的吸附，并且在聚合度較高時(shí)防污效果更好。研究表明，與低聚合度的PEG相比，長(zhǎng)鏈PEG能更高效地阻止舟形藻和石莼孢子的粘附。此外，PEG能被接枝到多種基底上，賦予基材的防污能力。例如，端甲氧基的PEG可以通過(guò)與二羥基苯丙氨酸的偶合作用接枝到鈦金屬基底上，這樣的表面展現(xiàn)出優(yōu)秀的抗硅藻和石莼孢子能力。

兩性離子聚合物（zwitterionicpolymer），例如磺基甜菜堿、羧基甜菜堿和磷酸膽堿等，結(jié)構(gòu)中可同時(shí)含有陽(yáng)離子和陰離子。不同于非離子性的親水聚合物（如PEG）通過(guò)氫鍵形成的水化層，兩性離子聚合物可通過(guò)靜電相互作用來(lái)誘導(dǎo)水化，這使得它能與水緊密結(jié)合，因此防污效果較好。研究表明，兩性離子聚合物能有效抑制藤壺幼蟲(chóng)和硅藻的附著，并且，石莼孢子在其表面的附著也不牢固，在弱水流的沖洗下便能脫除。有趣的是，海生物對(duì)不同的兩性離子有著不同的反應(yīng)，藤壺幼蟲(chóng)會(huì)在磺基甜菜堿功能化的表面上附著，但一段時(shí)間后會(huì)離開(kāi)，而當(dāng)它們一旦接近羧基甜菜堿的表面附近便“轉(zhuǎn)身就跑”，不愿附著。

水凝膠涂層由親水性的高分子鏈交聯(lián)而成，體系中含有大量的水，這類(lèi)材料通常由PEG或甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）制備。由于HEMA的分子鏈可高度伸展與取向從而排斥海生物，因此HEMA具有與PEG接近的防污能力。比如，通過(guò)紫外光引發(fā)的自由基聚合合成的含甲基丙烯酸聚乙二醇和聚甲基丙烯酸羥乙酯的材料，就具有優(yōu)秀廣譜防污性，對(duì)多種海洋細(xì)菌、硅藻、石莼孢子、藤壺幼蟲(chóng)有顯著的防附著能力。

盡管污損阻抗型材料在室內(nèi)防污實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出對(duì)多種海生物幼蟲(chóng)的防污能力，但目前未見(jiàn)成功的海洋掛板實(shí)驗(yàn)報(bào)道。事實(shí)上，作者課題組也曾開(kāi)發(fā)出抗蛋白吸附性能優(yōu)異的PEG和兩性離子聚合物，希望通過(guò)從源頭上抑制生物污損，但該材料在海洋中的防污能力有限，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性和污損生物的多樣性，其抗污的廣譜性差，對(duì)一些大型海洋污損生物沒(méi)有效果；此外，海洋中存在著大量的海泥、生物腐爛物，一旦覆蓋了材料表面，就會(huì)導(dǎo)致防污性失效。因此，單獨(dú)使用該類(lèi)材料具有很大的局限性。

污損脫附型涂層

污損脫附型涂層（foulingrelease coatings, FRCs）是指與污損生物間的粘附強(qiáng)度較弱的材料，通過(guò)水流沖刷或機(jī)械清除即可使污損生物脫離表面，不需釋放有毒的防污劑。此類(lèi)材料防污機(jī)理的關(guān)鍵在于其具有低表面能（15-28 毫焦/米2），因此，通常由低表面能的有機(jī)硅或含氟聚合物制備。此外，當(dāng)材料彈性模量較低時(shí)，脫除附著的物體需要的能量更少。有機(jī)硅材料，如聚二甲基硅氧烷（PDMS）具有非常柔性的分子鏈，因而彈性模量很低，相對(duì)于剛性的含氟聚合物，通常有更好的污損脫除能力。但傳統(tǒng)有機(jī)硅也存在一些缺陷，例如對(duì)強(qiáng)水流的依賴(lài)性，以及對(duì)細(xì)菌、硅藻等微生物的脫除能力很弱；此外，非極性的特性也使其涂層在基材的附著力不理想。針對(duì)這些問(wèn)題，學(xué)者也開(kāi)展了大量改性有機(jī)硅的工作。

利用納米粒子增強(qiáng)有機(jī)硅的機(jī)械強(qiáng)度是一種簡(jiǎn)便的物理方法，例如添加少量的納米海泡石纖維、碳納米管等，可在不影響有機(jī)硅污損脫除能力的同時(shí)提高其拉伸強(qiáng)度。另有研究表明，當(dāng)添加多壁碳納米管的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05 %時(shí)，二甲基硅氧烷對(duì)成年藤壺的脫除應(yīng)力會(huì)降低50%以上。此外，通過(guò)化學(xué)方法引入極性基團(tuán)也可提高機(jī)械強(qiáng)度，如環(huán)氧基，利用環(huán)氧樹(shù)脂改性PDMS，環(huán)氧基的極性能使涂層有較好的附著力，但交聯(lián)的環(huán)氧基會(huì)使彈性模量增大，因此防污能力會(huì)比傳統(tǒng)有機(jī)硅稍弱。而少量的氨酯基或脲基則在提高力學(xué)性能的同時(shí)發(fā)揮出二甲基硅氧烷的性能，如作者課題組通過(guò)異佛爾酮二異氰酸酯和己二胺改性二甲基硅氧烷彈性體，使得結(jié)構(gòu)中的脲基之間形成強(qiáng)氫鍵，賦予涂層較高的附著力和拉伸強(qiáng)度，而彈性模量卻較低，同時(shí)表面能也很低，能有效脫除藤壺幼蟲(chóng)和硅藻，在海洋環(huán)境中，該材料在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)條件下都有著很好的防污效果。

提高有機(jī)硅材料對(duì)細(xì)菌、硅藻防污能力的方法通常是引入防污基團(tuán)。例如，通過(guò)在二甲基硅氧烷中接枝兩性離子、PEG或季銨鹽等功能性基團(tuán)，可賦予二甲基硅氧烷良好的抑菌和抗海生物幼蟲(chóng)附著的性能，但部分材料在海水浸泡后表面會(huì)發(fā)生部分重構(gòu)，導(dǎo)致表面性能不夠穩(wěn)定。而且當(dāng)這些親水性基團(tuán)含量過(guò)高時(shí)，材料的表面能會(huì)變高，不但不利于污損生物的脫除，還可能帶來(lái)涂層溶脹的問(wèn)題。采用接枝有機(jī)防污劑便可避免此類(lèi)問(wèn)題，如作者課題組將三氯苯基馬來(lái)酰亞胺接枝到PDMS基聚氨酯，此材料具有優(yōu)秀的抗細(xì)菌、硅藻和藤壺幼蟲(chóng)的能力，同時(shí)疏水性的防污劑使PDMS低表面能的特性得以保證，雙重功能作用賦予了材料很好的實(shí)海防污效果。污損脫附型涂層防污性能良好，制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)便且成本可控，目前已有商業(yè)化產(chǎn)品面世，約占6%的市場(chǎng)份額，并且，在結(jié)合其他防污手段以改善其靜態(tài)條件防污能力后，其將得到更多的應(yīng)用。

仿生防污材料

奇妙的大自然是人類(lèi)最好的導(dǎo)師，許多海洋生物（鯊魚(yú)、海豚和部分軟體動(dòng)物等）的表面幾乎不被其他生物寄生，雖然確切機(jī)理目前還不清楚，但一般認(rèn)為其防污性與這些生物體表面微結(jié)構(gòu)、生物活性分子、表層自脫落、分泌的黏液和水解酶等有關(guān)。受此啟發(fā)，學(xué)者們利用激光蝕刻、光刻等物理方法在PDMS、聚氯乙烯和聚碳酸酯等基底上形成微/納米的結(jié)構(gòu)。研究表明仿造鯊魚(yú)皮的微結(jié)構(gòu)表面可減少77%的石莼孢子的附著，與光滑的聚氯乙烯板相比，微結(jié)構(gòu)表面的聚氯乙烯表面可減少近100%藤壺幼蟲(chóng)的附著。有學(xué)者對(duì)此現(xiàn)象的解釋是表面的微結(jié)構(gòu)組織可以減少污損生物的附著點(diǎn)，從而使其粘附變?nèi)?。有?bào)道超支化含氟聚合物和PEG鏈構(gòu)成的雙親性交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，因其疏水鏈段和親水鏈段相分離，形成微結(jié)構(gòu)表面，能減少石莼孢子和蛋白質(zhì)的吸附。但最近的研究結(jié)果卻與上述現(xiàn)象相悖，長(zhǎng)期靜止或已經(jīng)死亡的生物也會(huì)被大量的污損生物附著，因而微結(jié)構(gòu)防污材料的效果，特別是長(zhǎng)效性令人質(zhì)疑。實(shí)際上，對(duì)于仿生防污來(lái)說(shuō)，分泌活性物質(zhì)和表層自脫落或許更為重要，尤其是將兩者相結(jié)合具有重要的發(fā)展前景。

作者課題組提出的生物降解高分子基材料的防污機(jī)理正與此相近，其表面在海水中層層自更新，帶動(dòng)污損生物脫落，且“蛻皮速度”穩(wěn)定可控。作者認(rèn)為將生物降解高分子與環(huán)境友好防污劑結(jié)合，形成一種高效、環(huán)境友好、多功能的海洋防污體系是最佳途徑。在海洋環(huán)境中，該體系可以仿生海洋生物或海藻類(lèi)植物表面能夠分泌生物活性物質(zhì)和表層自脫落的特點(diǎn)，發(fā)揮抗生物附著和表面自更新雙重作用，從而達(dá)到長(zhǎng)效協(xié)同防污的的目的。

海洋環(huán)境極其復(fù)雜，生物多樣性十分豐富，而且污損生物就像投機(jī)主義者一樣，一旦遇到機(jī)會(huì)粘附上海洋設(shè)備便絕不“放手”，這是對(duì)海洋防污的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。目前看來(lái)，海洋防污不能僅依靠單一途徑，綜合防污才是未來(lái)研究的重點(diǎn)。例如：將污損脫附與污損阻抗性材料結(jié)合，生物降解高分子和天然防污劑結(jié)合，主鏈降解性和污損阻抗性材料結(jié)合，等等。因此，隨著人類(lèi)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和法律法規(guī)的完善，高效、環(huán)境友好型海洋防污材料無(wú)疑成為開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

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