低表面能防污涂料的进展

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1、第16卷第1期材料开发与应用2001年2月!"!!!!!!!"文章编号：1003-1545（2001）01-0033-03"!综!!!!述!!"!低表面能防污涂料的进展郑群锁（洛阳船舶材料研究所洛阳471039）摘要介绍了低表面能防污涂料的作用机理、特点及发展现状，重点介绍了有机硅系列和氟化物系列低表面能防污涂料的研制和应用情况。关键词低表面能防污涂料氟化物有机硅中图分类号：U672.7+文献标识码：AProgressinLowsurfaceenergyAntifoulingCoatingsZIGT@/T5/0（LuoyangShipMaterialr

2、esearchinstitute，Luoyang471039，China）AbstractThispaperrevieWedthefunctionmechanism，characteristicsanddevelopmentofloWsurfaceenergyan-tifoulingcoatings，andfocusedonthedevelopmentandapplicationofloWsurfaceenergyantifoulingcoatingsoforganosiliconsystemandfluoridesystem.KeywordsLoWs

3、urfaceenergyAntifoulingcoatingsOrganosiliconFluoride海生物附着不仅会使船舶的航速下降、燃油能越低，附着力越小，固体表面液体的接触角也就消耗量增加，而且还会使船舶及水下设施的腐蚀越大［2］。低表面能防污涂料的防污原理是，涂料破坏加剧、使用寿命显著缩短。在这些结构物表具有很低的表面能，海生物难以在上面附着，即使面涂刷防污涂料是解决上述问题的重要途径。传附着也不牢固，在水流或其他外力作用下很容易统的防污涂料是利用涂料中释放出的铜、锡、汞、脱落。传统的毒性防污涂料一般只对某些海生物铅等毒料来杀死海生物的，这虽

4、然能减少或消除有抑制作用，而且随着毒性物质的不断释放，其防海生物的污损，但有害物质的释放给生态环境和污效果也逐步下降。低表面能防污涂料则能防止人类健康也造成了严重危害，这个问题已受到世各种海生物的附着，更为重要的是，低表面能防污界各国的高度重视，许多国家都相继制定了限制涂料是基于涂料表面的物理作用，不存在毒性物或禁止使用毒性防污涂料的法规或条例。因此，质的释放损耗问题，能起到长期防污的作用。开发研制对环境无污染的新型无毒防污涂料以取一般认为，涂料的表面能只有在低于2.5>代传统的毒性防污涂料就显得十分迫切。目前，-410N／m时，即涂料与液体的接触角大

5、于98时新型无毒防污涂料的开发研制主要采取以下几种才具有防污效果，Lindner根据试验结果得出，为途径［1］：（1）改变涂层表面的物理化学性能；（2）防止藤壶附着，涂层的表面能应低于1.2>10-4采用生物化学方法；（3）利用涂层的自抛光机理；［3］N／m。从经济和技术角度考虑，比较可行的船（4）降低涂料表面的自由能。其中，通过降低涂料用低表面能防污涂料主要可分为有机硅系列和氟表面自由能而得到的防污涂料以其独特的防污机化物系列两类。下面重点讨论这两类涂料。理和优良的防污性能，受到人们的广泛关注。根据Dupre推导的公式可知，固体表面自由1有机硅系列低

6、表面能防污涂料收稿日期：2000-05-16有机硅系列化合物包括硅氧烷树脂、有机硅·34·材料开发与应用2001年2月橡胶及其改性物质等。有机硅化合物具有憎水涂装时，甲乙两组分的配比（!）为71：29。其中，性，其表面张力很低，而且结构极其稳定，即使在颜料为氧化硅、二氧化钛、黑色颜料、黄色颜料，配水中长期浸泡，结构变化也很小。有机硅系列防制时可根据所需涂层外观进行选择。污涂料一般不需添加颜料，呈透明状，与通常的涂表1甲组分的配方（!）%料相比，具有更平滑的表面，有很好的防污效果。硅橡胶RhOdOrsil~uile550二甲苯（稀释剂）硅树脂具有憎水性及

7、弹性，可防止海生物附着。47.85.018.2通过改变硅表面结构可进一步提高其防污性能。硅橡胶系涂料成本高、不易施工、涂膜过软、易被表2乙组分的配方（!）%破坏，所以它的应用受到一定限制。研制成功的关于硅氧烷系防污涂料的第一个专利是1972年RhOdOrsil48V3500颜料或填料二甲苯（稀释剂）在美国获得的，该涂料的防污有效期达2!3年，13.58.27.3适用于海洋养殖场、近海结构、管系和电站的防污处理。汪敬如等人［9］利用互穿网络聚合物的方法，田军等人［4］选用聚二甲基硅氧烷和环氧树对有机硅氧烷进行改性，获得了一种既保持了有脂为基料，选用聚四氟

8、乙烯和石蜡油为填料，二氧机硅化合物的低表面能特性，又使其强度得到显化钛和氧化镁为颜料，聚酰胺为