氟碳低表面能防污涂料分析

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1、氟碳低表面能防污涂料研究2．生物防治生物防污是通过筛选有益生物，提取防污活性物质，制备天然生物防污剂用于海洋附着生物的防除。大部分的天然防污剂是从海洋动物、植物及微生物中提取的。其中包括有机酸、无机酸、内酯、萜类、类萜类、脂蛋白、糖酯、肽类、多酚生物碱等，如从红树植物角果木根部分离筛选出4种能显著抑制藤壶幼虫附着的化合物‘241，Bets等【251研究而来紫贻贝的外壳角质膜提取物，发现对藤壶幼虫、海洋细菌及硅藻的附着都可产生一定的抑制作用。此外，Guenther等【26】还发现，许多种类的海星体表所共生的微生物群落都有明显的防附功效。

2、3．仿生防污大多数海洋生物的表皮能分泌一种特殊的粘液，形成亲水的低表面能表面，从而使其他海生物难以附着，研究这些大型哺乳动物防生物附着的机理，可以研制出无毒仿生防污涂料。比如海豚比附表面有一层十分不稳定的绒毛，可使海生物很难附着在其表面，根据这一原理，人们开发研制了表面植绒型防污涂料。该方法通过采用物理或其他工艺在被保护物件的表面生成一层类似于海豚表面的绒毛表面，以此来防止海生物的附着。但如何控制绒毛的长短、直径以及疏密程度等问题还有待于解决【271。1．2船舶防污涂料为了降低海洋生物附着的危害，防止海洋生物对船舶的污损，人们研究了多

3、种防污技术，如电解海水防污、超声波防污、生物酶防污、低表面能防污和涂装防污漆防污等。其中在船舶表面涂装防污涂料是解决污损问题的既经济又高效的途径【2引。1．2．1新型的环保防污涂料(1)无锡自抛光防污涂料由于对含有机锡防污涂料的限制越来越严格，无锡自抛光防污涂料的市场潜力也越来越大。这种涂料既克服了有机锡自抛光涂料毒性高的缺点，又具有自抛光防污涂料节能的优点，因此，该涂料已成为国际知名油漆公司积极开发和推广5第1章绪论的产品【291。目前，市场上销售的主要产品有：国际涂料公司生产的IntermonthEcoloflexSPC360／3

4、65～460／465，Kansai涂料公司生产的ExionSigma涂料公司生产的Alphagenl0-20-50，青岛海洋化工研究院生产的HJ4049218等。由于该类涂料主要是以氧化亚铜为防污剂的，因此在应用过程中不仅对海洋环境造成污染，同时会对海洋生物造成危害，并导致海藻的大量死亡。且有研究表明f301，铜加上辅助毒剂对海洋生物的危害几乎等同于有机锡，因此，该类防污涂料最终也将被禁用。(2)低表面能防污涂料’传统的毒性防污涂料一般只对某些海洋生物有抑制作用，但随着毒性物质的不断释放，其防污效果会逐步下降。而低表面能防污涂料是基于

5、涂料表面的物理作用，不存在毒性物质的释放，能起到长期防污的作用。由于该类涂料具有很低的表面能，海洋生物难以在上面附着，即使附着也不牢固，在水流或其它外力作用下很容易脱落。因此，低表面能防污涂料可防止各种海洋生物的附着。单纯的低表面能防污涂料往往只能使海洋生物附着不牢，需定期清理。附着生物一旦长大将很难除去，清理过程中会破坏漆膜。因而目前其应用范围有很大的局限性，多应用于高速船，而对难以定期上坞清理的大型船只尚无法应用。(3)生物防污涂料生物防污涂料的产生源自人们对海洋生物天然的抗附着特性的认识。人们发现，海洋生物如海豚、海蟹、海绵等长

6、期置身于海水中，但却没有附着生物黏附，其原因可能是海洋生物自身能分泌一种对附着生物有驱避或抑制作用的特殊化学物质，或者通过其特殊的表面形态，避免其它海洋生物在体表附着。依据这些机理，人们研制开发了仿生防污涂料。中国国家海洋局第二海洋研究所研制的辣素防污漆【311，是由天然无污染辣椒中提取的生物活性物质与有机粘土复合而成的，可较好地控制辣素在涂层中的存留和释放。辣素防污漆不能杀灭海洋生物，而是通过驱赶作用达到防污目的。涂装试验结果表明，辣素防污漆具有明显的防污效果。陈光宇等【32】则将辣椒粉和胡椒粉直接用于涂料中，也可以防止海洋生物的附

7、6氟碳低表面能防污涂料研究着。王钧宇【33】以从海藻中提取的生物碱和从海棉中提取的肽类化合物为主要防污成分，添加到氟树脂中，研制出无毒仿生新型涂料。欧美各国在生物防污方面做了大量的研究工作。日本关西涂料公司进行了仿海豚皮的研究工作，采用可水解丙烯酸和有机硅树脂防污涂料，涂层表面在海水中均匀溶解，模拟海豚在游动时分泌粘液的行为，产生防污和减阻作用，可谓真正意义上的仿生防污涂料。目前这方面的研究非常活跃，但应用效果仍不够理想，尚未工业化及大规模应用。(4)溶解型防污涂料这类涂料涂装船体表面后，漆膜中的杀生剂会不断扩散渗出，以达到防污的目的

8、。但由于杀生剂的渗出速率呈指数衰减，因而不能像自抛光漆那样起到长期稳定的防污效果。目前，这类涂料已逐渐淡出。(5)电解防污涂料电解防污方法与船体电化学保护方法并用，虽然经济长效，但技术难度很大，至今仍不能在船体大面积推广