海洋防污涂料技术研究分析现状及展望

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1、...页眉海洋防污涂料技术的研究现状及展望陶宇1,李亚冰2    （1.沈阳化工大学，辽宁沈阳110015；2.辽宁省图书馆，辽宁沈阳110015）    摘要：叙述了海洋防污涂料类型与研究现状，介绍了新型环保的低表面能防污涂层技术在海洋方面的应用，介绍了异噻啉酮衍生物（MOP-OCI）对藻类生长的抑制作用，以此化合物为防污剂制备的海洋防污涂料，5个月的实海挂板几乎没有附着海洋污损生物。重点介绍了有机硅涂料、有机氟涂层以及绿色防污涂料的国内外研究进展和应用现状，并介绍了几种防污涂料的防污机理与加速评价方法，展望了海洋防污涂料发展趋势。    关键词：防污涂料；防污剂；评价方法；接枝

2、改性；低表面能    中图分类号：TQ637.3文献标识码：A文章编号：1001-0017（2012）05-0067-05    前言    海洋生物的污损问题，一直是制约海洋资源开发利用的重大难题。海洋生物附于船底，会明显增加航行阻力，降低航速，增加燃耗；附着于海产养殖网，造成堵塞网眼，影响海水对流，导致养殖海产发育不良甚至死亡；附于海水冷却管内壁，经常使管道内径变小，影响供水量，造成事故。海洋污损会引起海洋监测器传动机失灵，信号失真，性能下降，使用寿命缩短等问题。    钢壳船在海水中遭遇到的腐蚀破坏往往与生物污损紧密联系在一起，附着生物会代谢腐蚀介质，对钢底材料腐蚀很强。另外

3、，生物附着产生很大应力，不但破坏防污涂层，同时也引起腐蚀底层破坏而腐蚀。海洋生物给海运、国防和一切海洋设施带来巨大灾害。因此，防污涂料的开发与研究是解决海洋污损的重要途径，也是最经济、最简便的有效方法。    防污涂料一般涂装于海洋水下设施和船底防锈漆之上，位于最外层。其主要作用是通过漆膜中毒料的水解、扩散或渗出等方式逐步释放毒料，达到防止海洋生物附着于海洋水下设施或船底的目的。    1·防污涂料主要种类及性能    采用防污剂的船用防污涂料可划分为四类[1]。    1.1传统防污涂料    由防污剂、基料、颜色、溶剂、各种助剂（成膜剂、渗出剂、防沉剂）等组成。该涂料又可分为溶

4、解型、接触型和扩散型三种。....页脚...页眉    （1）溶解型防污涂料其基料是可溶型的，它常以松香为基料，还有氯化橡胶、合成橡胶、氯乙烯树脂和煤焦油、沥青为基料，掺入氧化亚铜或其他防污剂的所谓传统型防污涂料。防污期仅为一年左右。    （2）接触型防污涂料是基料不溶型防污涂料，它用不溶于水的树脂为基料，添加高浓度氧化亚铜，机械强度高，可形成较厚涂层。防污有效期可延长到18~30个月。    （3）扩散型防污涂料是以丙烯酸类树脂为基料，其毒料渗出率较溶解型和接触型防污涂料更为平稳和持久。    1.2有机锡自抛光防污涂料    其作用机理为：涂料基料部分不溶于水，位于侧链部分的

5、共价键可被海水中的Na、K、Ca等离子水解形成亲水基团，随着水解进行，平稳释出有机锡防污剂，从而起到防污作用；当亲水基团达到一定浓度时，这一表层树脂便被剥蚀掉，使微量附着的海生物没有固定繁殖条件；同时暴露出新的树脂层，并在这一水解过程中形成平稳涂层，从而达到防污和自抛光双重效果。由于有机锡的强毒性，即使百亿分之几的浓度也足以使海生物致畸。因此，含有机锡的防污涂料最终使用期限为2008年1月10日。    1.3无锡自抛光防污涂料    其基本组成有三类：    1.3.1以水解树脂为基料的无锡抛光防污涂料主要是以丙烯酸类和聚酯类可水解树脂为基料，丙烯酸采用水溶性或亲水性的单体，如丙

6、烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸氨基酯、丙烯酰胺等。    1.3.2聚合物主链带有防污基团的无锡自抛光防污涂料    主要以含有防污基团（酚、喹啉等杀菌基团）树脂为基料。    1.3.3采用Cu、Zn聚合物为基料或填料含Cu、Zn的丙烯酸聚合物做基料或填料，可作为辅助防污剂。调节毒剂渗出率，改善薄膜自己抛光。    1.4新型无毒防污涂料    1.4.1低表面能防污涂料    低表面能防污涂料通过对机体树脂进行改性，降低漆膜面自由能的方法来抑制海洋生物附着的目的。其防污机理是提供一种接触角＞90°，具有弹性表面，海洋生物很难在这种表面牢固附着，易于清除。这种涂料完全不含带有毒

7、性的防污剂。从保护环境角度出发，该方法是最理想的方法。低表面能防污涂料的基体树脂主要为氟树脂、硅树脂以及氟硅树脂三类。    1.4.2仿生技术....页脚...页眉    海洋生物有天然自身能分泌一种对附着生物具有驱避作用的特殊物质，能避免其它海洋生物在体表附着。美、德科学家表征了鲨鱼、海豚、鲸等表皮，得知它们具有微体沟槽，同时分泌出黏液，这样特殊结构能够阻止海洋生物附着。    Rohm&Hass公司推出的Sea-nine211，其噻唑啉酮结构就是一种生物防污剂经