海洋环境中假单胞菌对聚氨酯清漆涂层分解的影响

摘要

目的研究在海洋环境中假单胞菌对聚氨酯清漆涂层分解作用的影响。方法将聚氨酯清漆涂层样品分别浸泡于无菌海水与含假单胞菌的海水中,对浸泡环境不同的样品利用电化学阻抗谱(EIS)评价涂层防腐性能,使用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),观察对比涂层的表面形貌,并表征其分子结构变化。结果1h^35d时,在无菌海水及假单胞菌海水中,样品Nyquist图的容抗弧直径以及Bode图的低频端阻抗模量均减小。与此同时,假单胞菌海水中浸泡样品的Nyquist图容抗弧直径与Bode图低频端阻抗模量的减小量明显大于无菌海水中的减小量。无菌海水浸泡的等效电路在1~48h时为1个时间常数,5~35d时增加为2个时间常数;假单胞菌海水浸泡的等效电路在1~48h时只有1个时间常数,5~29d时为2个时间常数,35d时增加为3个时间常数。浸泡36h时,无菌海水中浸泡样品的涂层电阻值为8.23×10^7Ω·cm^2,而假单胞菌海水中样品的涂层电阻为5.14×10^7Ω·cm^2;至35d时,无菌海水中样品的涂层电阻降为5.61×10^6Ω·cm^2,假单胞菌海水中样品的涂层电阻降至7.03×10^5Ω·cm^2。假单胞菌海水中样品的涂层电阻在36h^35d的减小量明显大于无菌海水中的减小量。由SEM结果可以观察到,浸泡30d后,无菌海水中浸泡样品的表面光滑完整,而在含假单胞菌海水中的样品表面附着了大量细胞及其代谢产生的生物膜,并出现了大量微孔与粉化痕迹。通过FTIR结果可以发现,浸泡在假单胞菌海水中的样品的N—H和醚基中的C—O含量明显比无菌海水中浸泡的样品要低。结论电化学结果表明,假单胞菌显著降低了涂层的腐蚀抗性,并导致了涂层的分解。SEM和FTIR的分析结果证明,假单胞菌通过破坏聚氨酯分子中的N—H和醚基中的C—O,造成了涂层的分解。