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Spray‐Painted Hydrogel Coating for Marine Antifouling
Advanced Materials Technologies ( IF 6.4 ) Pub Date : 2021-02-04 , DOI: 10.1002/admt.202000911
Jiapeng Yang 1 , Bin Xue 1, 2, 3 , Yanyan Zhou 1 , Meng Qin 1 , Wei Wang 1, 2 , Yi Cao 1, 2, 3
Advanced Materials Technologies ( IF 6.4 ) Pub Date : 2021-02-04 , DOI: 10.1002/admt.202000911
Jiapeng Yang 1 , Bin Xue 1, 2, 3 , Yanyan Zhou 1 , Meng Qin 1 , Wei Wang 1, 2 , Yi Cao 1, 2, 3
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Biofouling is a longstanding problem for biomedical devices, food storage, and marine equipment. Traditional antifouling strategies involve the use of biocidal agents, low surface‐energy surface, and nanopatterned coatings. Recent studies show that hydrophilic surfaces are also promising for antifouling by directly reducing the adhesion of proteins and polysaccharides. However, it remains challenging to stably and conveniently coat nonadhesive hydrophilic polymers to various surfaces in high density. Especially, for marine antifouling, large‐area painting of hydrophilic polymer coatings is susceptible to low adhesion strength, inhomogeneous surface coverage, and short durability. Here, a paintable antifouling hydrogel coating is proposed to overcome these limitations. An epoxy midcoat layer is introduced to provide both strong noncovalent adhesion to various surfaces and covalent linkages to hydrogel layers. The 3D hydrogel layers provide homogenous, relatively low Young's modulus and dense surface coverage and therefore shows outstanding antifouling properties toward various proteins, polysaccharides, seaweeds, and oil. Moreover, this hydrogel coating degrades slowly in sea water and facilitates the release of fouling biomolecules and organisms. Considering the great antifouling and fouling release properties, convenient coating processes, and high adhesion strength, this novel paintable antifouling hydrogel coating is anticipated to be broadly applicable for marine antifouling and other relevant fields.
中文翻译:
用于船舶防污的喷涂水凝胶涂料
对于生物医学设备,食品存储和海洋设备而言,生物污损是一个长期存在的问题。传统的防污策略涉及使用杀生物剂,低表面能表面和纳米图案涂层。最近的研究表明,亲水性表面还有望通过直接降低蛋白质和多糖的附着力来进行防污。然而,将非粘性亲水性聚合物稳定且方便地以高密度涂覆到各种表面上仍然是挑战。特别是对于海洋防污涂料,亲水性聚合物涂料的大面积涂装易受低粘合强度,不均匀的表面覆盖和短寿命的影响。在此,提出了可涂漆的防污水凝胶涂料以克服这些限制。引入环氧中间涂层以提供对各种表面的强非共价粘合性以及对水凝胶层的共价键。3D水凝胶层提供均一的,相对较低的杨氏模量和致密的表面覆盖率,因此对各种蛋白质,多糖,海藻和油脂显示出出色的防污性能。此外,这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。相对较低的杨氏模量和致密的表面覆盖率,因此对各种蛋白质,多糖,海藻和油脂显示出出色的防污性能。此外,这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。相对较低的杨氏模量和致密的表面覆盖率,因此对各种蛋白质,多糖,海藻和油脂显示出出色的防污性能。此外,这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。
更新日期:2021-03-08
中文翻译:

用于船舶防污的喷涂水凝胶涂料
对于生物医学设备,食品存储和海洋设备而言,生物污损是一个长期存在的问题。传统的防污策略涉及使用杀生物剂,低表面能表面和纳米图案涂层。最近的研究表明,亲水性表面还有望通过直接降低蛋白质和多糖的附着力来进行防污。然而,将非粘性亲水性聚合物稳定且方便地以高密度涂覆到各种表面上仍然是挑战。特别是对于海洋防污涂料,亲水性聚合物涂料的大面积涂装易受低粘合强度,不均匀的表面覆盖和短寿命的影响。在此,提出了可涂漆的防污水凝胶涂料以克服这些限制。引入环氧中间涂层以提供对各种表面的强非共价粘合性以及对水凝胶层的共价键。3D水凝胶层提供均一的,相对较低的杨氏模量和致密的表面覆盖率,因此对各种蛋白质,多糖,海藻和油脂显示出出色的防污性能。此外,这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。相对较低的杨氏模量和致密的表面覆盖率,因此对各种蛋白质,多糖,海藻和油脂显示出出色的防污性能。此外,这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。相对较低的杨氏模量和致密的表面覆盖率,因此对各种蛋白质,多糖,海藻和油脂显示出出色的防污性能。此外,这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。这种水凝胶涂层在海水中会缓慢降解,并有助于释放积垢的生物分子和生物。考虑到良好的防污垢和防污垢释放性能,方便的涂覆工艺以及高粘附强度,这种新型可上漆的防污水凝胶涂料有望广泛应用于船舶防污垢和其他相关领域。