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海洋生物污损给海洋工业带来了巨大的经济损失和严重的环境危害。两性离子聚合物因其超强的亲水性,可有效抵抗蛋白质的吸附和细菌的粘附,是一类性能优异的抗生物污损材料,但其难以溶于疏水性的涂层基料中。本文介绍了一种新颖的两性离子聚合物涂料的制备方法:通过在两亲性嵌段聚合物的亲水链段修饰上两性离子基团,并借助其自组装特性,使两性离子聚合物以外层疏水、内层亲水的纳米粒子形式掺入到可溶性涂层基料中,巧妙规避了两性离子聚合物在有机基质中出现的相分离问题;该两性离子聚合物纳米粒子能够在基料的水解过程中实现核壳结构的亲疏转换,成功建立了抗吸附-自更新的协同防污机制。本研究的主要工作是两性聚合物纳米粒子的制备、纳米粒子核壳结构翻转的边界条件的确定和纳米粒子的掺入对涂料涂层防污性能影响的考察。采用原子转移自由基聚合(ATRP)本体聚合的聚合方法和连续加料的聚合方式,制备出三类两亲性嵌段聚合物PEHMA-b-PDMAEMA、PLMA-b-PDMAEMA和PLMA-b-PDMAEMA。通过核磁共振氢谱(1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其分子结构和分子量进行了表征;较窄的分子量分布和一级动力学曲线测试结果表明两亲嵌段聚合物的聚合过程可控。然后以两亲嵌段聚合物为前驱体,将其季铵化,得到具有磺基甜菜碱基团(SBMA)的两性聚合物纳米粒子,并通过动态光散射(DLS)和扫描电镜(SEM)对其粒度大小和微观形貌进行了表征。两性聚合物纳米粒子的接触角和其在氘代水中翻转的1H NMR测试结果表明,纳米粒子的翻转存在边界条件:PEHMA-b-PSBMA粒子不能进行核壳结构的翻转;PLMA-b-PSBMA粒子当疏水段与亲水段单体单元的摩尔比M1/M2≥0.6时,粒子能够进行核壳结构的翻转;PHMA-b-PSBMA粒子当M1/M2≥0.8时,粒子才能发生翻转。且两性聚合物纳米粒子的疏水段侧链越短、亲水段越长以及总分子量越小,翻转程度越大。以两性离子聚合物纳米粒子为防污剂,与有机硅涂层基料共混制备出两性聚合物防污涂料。防污测试结果表明,两性聚合物涂料涂层对牛血清蛋白(BSA)和金黄色葡萄球菌均具有较强的抗吸附效果,且抗吸附效果随着纳米粒子翻转的容易程度、粒子掺入量的增加和基料水解时间的延长而增强。