船舶涂料的研究现状

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1、船舶涂料研究现状涂料是将各种材料(包括有机树脂为基础的涂料、无机成膜物涂料、金属、陶瓷等)采用适当的表面处理技术和涂装方法在底材表面形成具有保护、装饰和特殊功能的材料。其中，最突出的特点是它的功能性,而针对国防军工等高新技术产业的需求而发展起来的涂料种类有船舶用防污涂料、船体防锈涂料、舰用特种功能涂料、吸波涂料、纳米隐身涂料、防滑涂料、阻尼涂料、重防腐蚀涂料、防火涂料、新型光触媒涂料等。海洋中微生物、植物和动物附着在舰船上并对之产生不利影响的现象称为污损。污损不仅增加船舶的自重，减少船舶的载重，同时将大大增大船体的阻力，造成船舶航速降低

2、和燃油消耗量增大。船舶涂料的分类船舶涂料分类如图1所示水下部位J船底防锈漆i船底防污涂料咛｛蔦篇水上部位甲板漆彳甲板漆船壳漆I防滑甲板漆广船舱漆船舶涂料轮机漆油舱漆的室部位水舱漆货舱漆饮水舱漆J压载舱漆船舶防锈部位J车间底漆【防锈底漆'其他涂料图1船舶涂料分类目前防污涂料发展的主要方向有:⑴不含有机锡的自抛光防污涂料;(2)无锡的磨蚀型防污涂料;(3)无毒防污涂料(低表面能涂料、生物防污涂料等)；(4)导电防污涂料。其屮以不含有机锡的低毒或无毒防污涂料为主要研究和开发目标，以无锡自抛光或磨蚀性防污涂料产品的开发最快。船底防锈涂料的品种

3、大体可分成三大类：(1)传统的沥青系和油性系;⑵以环氧、乙烯、环氧沥青、乙烯沥青和氯化橡胶树脂为主体的高性能船底防锈涂料;(3)新型高性能船底防锈涂料，主要包括改性环氧、玻璃鳞片涂料、氟树脂涂料等。舰船特种涂层材料是舰船装备不可缺少的组成部分。它涉及的领域包括：耐高温、防热、防火、吸声阻尼、吸波、光学伪装等，主要有舰用雷达吸波隐身涂料、吸收声纳波涂层、红外隐身涂层、抗热辐射涂料、飞行甲板防滑涂料、耐高温涂料等，尽管其用量不大，但它已是舰船不可缺少和替代的配套材料，而且随着武器装备现代化进程的加快，特种涂层材料在舰船的各部位所起的作用越来

4、越大。其它新型涂料有防滑涂层、潜艇特征信号控制涂层、新型光触媒涂料、新型室温可逆变色涂料、新型热防护涂料、热障涂层、溶胶•凝胶涂层。梯度功能涂层梯度功能材料(FGM)是指随着材料的组分、结构沿某一方向连续变化，其各项性能也发生连续变化的一类新型非均质复合材料，是基于航空航天技术的发展而提出的新概念，已应用到机械、能源、化工、光学、电学和生物医学等众多研究领域中。在此基础上研制的梯度功能涂层，从慕体到表而的组分和性能也是呈无界而连续渐变的。目前制备FGM涂层的工艺方法多种多样,主要有气相沉积法、自蔓延高温合成法、等离子喷涂法及激光熔覆法等

5、。以国外的研究工作为代表,如有研究者通过将丙烯酸酯与含氟丙烯酸酯进行无规共聚、接枝共聚、嵌段共聚或与其它乳液进行共聚，可以得到良好的梯度分层效果。如Park等1将丙烯酸全氟己酯接枝到MMA上得到的聚合物涂膜因氟在表面富集引起表面自由能明显降低，且由于MMA被含氟聚合物支化，导致接枝共聚物与其他聚合物混溶性提高,为自分层共混体系提供优良的共混组分;Li等$将丙烯酸丁酯(BA)与丙烯酸全氟烷基酯进行嵌段共聚，利用GPC对氟进行分析，发现随含氟聚合物用量的增加，涂膜的斥水斥油性能显著提高，且FTIR分析发现含氟聚合物在其表层的含量远大于底层，

6、说明含氟聚合物与丙烯酸酯类发生相迁移而富集在表层;Walz等彳应用激光诱导二次质谱对含氟丙烯酸酯和无氟丙烯酸酯的共混乳液进行体相深度分析，结果表明体相中的含氟量随深度增加快速递减，涂膜组分呈现明显的梯度渐变现象;Ming等°利用含氟的低聚物与液态聚异氤酸酯共混,形成无溶剂含氟低聚物，通过热或光固化交联成膜，当氟含量从0增加到1.4wt%时,其表层的表而张力减少到20mN/m,表明氟在涂膜表而富集,涂膜具有较好的分层效果;还有研究者将2■乙基己基丙烯酸酯■丙烯酸■醋酸乙烯共聚物(I)与氟化乙烯•六氟丙酮共聚物(II)的THF溶液按一定质量

7、比掺混，在PET板上浇注成膜，然后用ATR-FTIR.XPS、SEM等分别对膜的表层、断而进行跟踪和分析观测，结果表明膜的表层和里层，无论化学组成还是微观结构都有很大不同,其表层主要是聚合物H,而靠近PET的底层主要是聚合物I。郭睿岚等5以甲基丙烯酸(MMA)和丙烯酸乙酯(EA)二元共聚物为种子乳液合成出的多层核■壳共聚复合乳液，可根据需要进行分层设计，使其成膜时形成梯度涂层。在新型高分子防腐蚀涂料中，以氟树脂为基料的氟涂料具有一系列优异特性，如突岀的耐蚀性、耐热性、耐候性以及非粘附性等，氟涂料涂层可以作为各种腐蚀环境下的防护涂层。但氟

8、树脂的非粘附性降低了涂层与金属慕体的结合强度，降低了防护效果;聚苯硫瞇是一种综合性能优异的高分子材料，特别是它具有和金屈良好的粘结性，可在金属表面形成牢固的涂层，但是脆性大易开裂。用氟树脂和聚苯硫醯共混改性