[发明专利]一种防污材料抗生物污损性能测试方法

摘要

本发明属于防污材料性能测试技术领域，具体涉及一种防污材料抗生物污损性能测试方法，通过实验测试6‑10组不同浓度生物黏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黏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黏附剂黏附系数，并以抗生物黏附剂黏附系数作为对比和评价生物黏附剂在待测材料表面的附着特性参数；其工艺流程简单，原理可靠，可重复性强，测试过程时间短，环保节能，经济成本低，可操作性强，测试结果准确度高，应用于低表面能、表面微结构、水凝胶和污损释放型的防污涂层及树脂的快速评价，具有良好的推广和应用前景。

主权项

1.一种防污材料抗生物污损性能测试方法，其特征在于工艺过程包括制备生物黏附剂、测试并计算接触角、测试并计算滚动角、计算抗黏附系数和评价防污性能五个步骤：(1)、制备生物黏附剂：在室内条件下将污损生物硅藻体纯培养到105‑106个/mL,取500mL硅藻体置于离心管中用灭菌蒸馏水洗涤硅藻体除去其中的盐份后，置于离心机中以12000r/min的速度离心10min，去除上清液，再用灭菌蒸馏水冲洗1‑3次后离心并去除上清液；再用20mL质量百分比浓度为80‑95％的乙醇水溶液浸提硅藻体5‑30min，离心后去除上清液，重复浸提、离心和去除上清液3次，得到硅藻体沉淀物，将硅藻体沉淀物悬浮在20mL灭菌蒸馏水中，加热至70‑95℃，用20mL灭菌蒸馏水浸提硅藻体沉淀物0.5‑4h，离心后收集上清液，在灭菌蒸馏水中透析上清液24‑48h，每隔6h更换一次灭菌蒸馏水，将透析后的上清液低温冻实，得到固态上清液，将固态上清液置于真空冷冻干燥仪中冷冻干燥24‑96h除去水份，得到生物黏附剂，冷冻备用，完成生物黏附剂的制备；(2)、测试并计算接触角：取生物黏附剂用水分别配制成6至10份0.1‑1mg/mL的生物黏附剂水溶液，使生物黏附剂水溶液的浓度依次呈梯度上升，使用视频光学接触角测量仪分别测试6至10份生物黏附剂水溶液在一号待测材料表面的接触角，每份生物黏附剂水溶液测试5个平行接触角度数，取平均值，将生物黏附剂水溶液的浓度换算成质量百分比浓度，以生物黏附剂的质量百分比浓度为横坐标，以生物黏附剂在一号待测材料表面的接触角为纵坐标，对生物黏附剂水溶液的质量百分比浓度与其对应的接触角进行线性拟合，得到接触角拟合方程，将生物黏附剂的质量百分比浓度c为100代入接触角拟合方程，计算出生物黏附剂在一号待测材料表面的接触角θ；(3)、测试并计算滚动角：再取生物黏附剂用水分别配制成6‑10份0.1‑1mg/mL的生物黏附剂水溶液，使生物黏附剂水溶液的浓度依次呈梯度上升，使用带刻度的斜面分别测试6至10份生物黏附剂水溶液在一号待测材料表面的滚动角，每份生物黏附剂水溶液测试5个平行滚动角度数，计算平均值，将生物黏附剂水溶液的浓度换算成质量百分比浓度，以生物黏附剂的质量百分比浓度为横坐标，以生物黏附剂在一号待测材料表面的滚动角为纵坐标，对生物黏附剂水溶液的质量百分比浓度与其对应的滚动角进行线性拟合，得到滚动角拟合方程，将生物黏附剂的质量百分比浓度c为100代入滚动角拟合方程，计算出生物黏附剂在一号待测材料表面的滚动角(4)、计算抗黏附系数：用玻璃载玻片或空白涂层的空白样品作为对照测试材料，采用步骤(2)和步骤(3)分别测试并计算出生物黏附剂在对照测试材料表面的接触角θ_X和滚动角将生物黏附剂在一号待测材料与对照测试材料表面的接触角θ和θ_X代入公式：得到接触角对比系数f，将生物黏附剂在一号待测材料与对照测试材料表面的滚动角和代入公式：得到滚动角对比系数f_X，用f‑f_X计算得到一号待测材料的抗生物黏附剂黏附系数Aad；或者将生物黏附剂在一号待测材料与对照测试材料表面的接触角θ和θ_X以及生物黏附剂在一号待测材料与对照测试材料表面的滚动角和代入公式：计算得到一号待测材料的抗生物黏附剂黏附系数Aad；(5)、评价防污性能：按照步骤(2)、(3)和(4)同时对多个待测材料进行对比实验，得出各个待测材料的抗生物黏附剂黏附系数，Aad数值越小，生物黏附剂越容易在待测材料表面吸附，表明待测材料的抗生物黏附剂黏附性能越弱，Aad数值越大，生物黏附剂越不容易在待测材料表面吸附，表明待测材料的抗生物黏附剂黏附性能越强。