从古至今,海洋生物污损问题长期存在于人们的海洋活动中,并阻碍海洋资源的开发和海洋经济的发展。涂覆海洋防污涂层是目前防治海洋生物污损问题最经济有效的防污策略之一。然而,目前海洋防污涂层主要通过释放重金属防污剂来实现防污效果,对海洋生态环境带来了严重危害。为了克服上述不足,本文设计合成了不含重金属离子的丙烯酸硼自抛光防污树脂(ABPs)和丙烯酸氟硼自抛光防污树脂(ABFPs),并以两亲性的ABFPs为基体制备了自修复丙烯酸氟硼润滑涂层(SABFPs)、石墨相氮化碳/丙烯酸氟硼复合防污涂层(UCAs)和二氧化钛-氮化碳/丙烯酸氟硼复合防污涂层(TCNCs),研究了其化学结构、表面润湿性和防污性能等,主要探究的内容如下:通过自由基聚合及质子交换反应,设计合成不含重金属离子的丙烯酸硼自抛光树脂。该树脂的二苯基吡啶硼烷侧链的脱落使树脂具有层层抛光的性能,其自抛光速率为5mg/(cm~2·d)～73.3 mg/(cm~2·d),而较高的自抛光速率使树脂涂层具有较好的抗海藻粘附性能。以其为基体,添加10 wt%溴代吡咯腈(Econea)制备的防污涂料在渤海海域挂板12个月后,涂层表面除少量淤泥之外,无明显大型污损生物附着。为了提高树脂的防污性能,在丙烯酸硼自抛光树脂的分子结构基础上引入了含氟丙烯酸酯单体,合成两亲性丙烯酸氟硼自抛光树脂。由于含氟单体的引入,丙烯酸氟硼自抛光树脂的自抛光速率降至2 mg/(cm~2·d)～57 mg/(cm~2·d)。因该树脂的自抛光性能和两亲性能以及防污剂的释放,丙烯酸氟硼自抛光涂料在实海挂板90天后,涂层表面仍然光洁如新,无污损生物附着。将不同含量的全氟聚醚润滑油添加到丙烯酸氟硼树脂基体中,制备了自修复丙烯酸氟硼润滑涂层,研究发现润滑油添加量越高、温度越高,自修复速度越快,当添加9 wt%的润滑油时,受损的涂层在20℃下80 min即可完成自修复过程。润滑油还赋予了涂层较好的耐摩擦性能,添加1 wt%的润滑油,摩擦系数即可下降75%以上。SABFPs具有较好的润滑油储存稳定性,在70℃加速挥发40h后,大部分涂层的摩擦系数仍在0.6以下。树脂基体的自抛光性能及涂层表面润滑油的存在,使得SABFPs在渤海海域挂板60天后,仍然可以保持光洁的表面。通过高温煅烧制备超薄氮化碳,并将其加入到丙烯酸氟硼树脂中,制备了石墨相氮化碳/丙烯酸氟硼复合防污涂层。超薄氮化碳的最佳添加量为7 wt%,超过7 wt%时涂层表面则会出现明显的团聚现象。UCAs涂层在人工海水浸泡21天后,其化学需氧量(COD)为3.2 mg/L,低于不加氮化碳对照涂层的18.4 mg/L,超薄氮化碳的添加可降低涂层有机污染物的释放量。树脂基体的自抛光作用和超薄氮化碳产生的活性氧物质可以抑制海藻的粘附,还对贻贝具有一定的驱赶作用,其中,涂层在76 h内,贻贝附着率为20%,在124 h内,贻贝附着率为0%。为了克服传统氮化碳光生电子-空穴对分离效率低导致的涂层光催化防污性能低的问题,制备了二氧化钛-氮化碳复合物,并将其加入到丙烯酸氟硼自抛光防污树脂中,制备了二氧化钛-氮化碳/丙烯酸氟硼复合防污涂层,研究了二氧化钛-氮化碳复合物的加入量对涂层的表面形貌、表面浸润性和抗海藻粘附等性能的影响。结果表明,当二氧化钛-氮化碳复合物的加入量为7 wt%时,涂层表面平整无团聚,涂层的厚度变化率为4.4μm/d,表面海藻附着数量最少。氮化碳在与二氧化钛复合后,带隙从2.69 eV下降到了2.43 eV,光生电子和空穴能够有效的分离,光催化效率提高。二氧化钛-氮化碳产生的活性氧物质以及树脂基体的自抛光作用使TCNCs涂层72 h内贻贝的附着率为0%。