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過(guò)篩選有益生物，提取防污活性物質(zhì)，制備天然生物防污劑用于海洋附著生物的防除。大部分的天然防污劑是從海洋動(dòng)物、植物及微生物中提取的。其中包括有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸、內(nèi)酯、萜類、類萜類、脂蛋白、糖酯、肽類、多酚生物堿等，如從紅樹植物角果木根部分離篩選出4種能顯著抑制藤壺幼蟲附著的化合物‘241，Bets等【251研究而來(lái)紫貽貝的外殼角質(zhì)膜提取物，發(fā)現(xiàn)對(duì)藤壺幼蟲、海洋細(xì)菌及硅藻的附著都可產(chǎn)生一定的抑制作用。此外，Guenther等【26】還發(fā)現(xiàn)，許多種類的海星體表所共生的微生物群落都有明顯的防附功效。

2、3．仿生防污大多數(shù)海洋生物的表皮能分泌一種特殊的粘液，形成親水的低表面能表面，從而使其他海生物難以附著，研究這些大型哺乳動(dòng)物防生物附著的機(jī)理，可以研制出無(wú)毒仿生防污涂料。比如海豚比附表面有一層十分不穩(wěn)定的絨毛，可使海生物很難附著在其表面，根據(jù)這一原理，人們開(kāi)發(fā)研制了表面植絨型防污涂料。該方法通過(guò)采用物理或其他工藝在被保護(hù)物件的表面生成一層類似于海豚表面的絨毛表面，以此來(lái)防止海生物的附著。但如何控制絨毛的長(zhǎng)短、直徑以及疏密程度等問(wèn)題還有待于解決【271。1．2船舶防污涂料為了降低海洋生物附著的危害，防止海洋生物對(duì)船舶的污損，人們研究了多

3、種防污技術(shù)，如電解海水防污、超聲波防污、生物酶防污、低表面能防污和涂裝防污漆防污等。其中在船舶表面涂裝防污涂料是解決污損問(wèn)題的既經(jīng)濟(jì)又高效的途徑【2引。1．2．1新型的環(huán)保防污涂料(1)無(wú)錫自拋光防污涂料由于對(duì)含有機(jī)錫防污涂料的限制越來(lái)越嚴(yán)格，無(wú)錫自拋光防污涂料的市場(chǎng)潛力也越來(lái)越大。這種涂料既克服了有機(jī)錫自拋光涂料毒性高的缺點(diǎn)，又具有自拋光防污涂料節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，因此，該涂料已成為國(guó)際知名油漆公司積極開(kāi)發(fā)和推廣5第1章緒論的產(chǎn)品【291。目前，市場(chǎng)上銷售的主要產(chǎn)品有：國(guó)際涂料公司生產(chǎn)的IntermonthEcoloflexSPC360／3

4、65～460／465，Kansai涂料公司生產(chǎn)的ExionSigma涂料公司生產(chǎn)的Alphagenl0-20-50，青島海洋化工研究院生產(chǎn)的HJ4049218等。由于該類涂料主要是以氧化亞銅為防污劑的，因此在應(yīng)用過(guò)程中不僅對(duì)海洋環(huán)境造成污染，同時(shí)會(huì)對(duì)海洋生物造成危害，并導(dǎo)致海藻的大量死亡。且有研究表明f301，銅加上輔助毒劑對(duì)海洋生物的危害幾乎等同于有機(jī)錫，因此，該類防污涂料最終也將被禁用。(2)低表面能防污涂料’傳統(tǒng)的毒性防污涂料一般只對(duì)某些海洋生物有抑制作用，但隨著毒性物質(zhì)的不斷釋放，其防污效果會(huì)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，不存在毒性物質(zhì)的釋放，能起到長(zhǎng)期防污的作用。由于該類涂料具有很低的表面能，海洋生物難以在上面附著，即使附著也不牢固，在水流或其它外力作用下很容易脫落。因此，低表面能防污涂料可防止各種海洋生物的附著。單純的低表面能防污涂料往往只能使海洋生物附著不牢，需定期清理。附著生物一旦長(zhǎng)大將很難除去，清理過(guò)程中會(huì)破壞漆膜。因而目前其應(yīng)用范圍有很大的局限性，多應(yīng)用于高速船，而對(duì)難以定期上塢清理的大型船只尚無(wú)法應(yīng)用。(3)生物防污涂料生物防污涂料的產(chǎn)生源自人們對(duì)海洋生物天然的抗附著特性的認(rèn)識(shí)。人們發(fā)現(xiàn)，海洋生物如海豚、海蟹、海綿等長(zhǎng)

6、期置身于海水中，但卻沒(méi)有附著生物黏附，其原因可能是海洋生物自身能分泌一種對(duì)附著生物有驅(qū)避或抑制作用的特殊化學(xué)物質(zhì)，或者通過(guò)其特殊的表面形態(tài)，避免其它海洋生物在體表附著。依據(jù)這些機(jī)理，人們研制開(kāi)發(fā)了仿生防污涂料。中國(guó)國(guó)家海洋局第二海洋研究所研制的辣素防污漆【311，是由天然無(wú)污染辣椒中提取的生物活性物質(zhì)與有機(jī)粘土復(fù)合而成的，可較好地控制辣素在涂層中的存留和釋放。辣素防污漆不能殺滅海洋生物，而是通過(guò)驅(qū)趕作用達(dá)到防污目的。涂裝試驗(yàn)結(jié)果表明，辣素防污漆具有明顯的防污效果。陳光宇等【32】則將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著。王鈞宇【33】以從海藻中提取的生物堿和從海棉中提取的肽類化合物為主要防污成分，添加到氟樹脂中，研制出無(wú)毒仿生新型涂料。歐美各國(guó)在生物防污方面做了大量的研究工作。日本關(guān)西涂料公司進(jìn)行了仿海豚皮的研究工作，采用可水解丙烯酸和有機(jī)硅樹脂防污涂料，涂層表面在海水中均勻溶解，模擬海豚在游動(dòng)時(shí)分泌粘液的行為，產(chǎn)生防污和減阻作用，可謂真正意義上的仿生防污涂料。目前這方面的研究非?；钴S，但應(yīng)用效果仍不夠理想，尚未工業(yè)化及大規(guī)模應(yīng)用。(4)溶解型防污涂料這類涂料涂裝船體表面后，漆膜中的殺生劑會(huì)不斷擴(kuò)散滲出，以達(dá)到防污的目的

8、。但由于殺生劑的滲出速率呈指數(shù)衰減，因而不能像自拋光漆那樣起到長(zhǎng)期穩(wěn)定的防污效果。目前，這類涂料已逐漸淡出。(5)電解防污涂料電解防污方法與船體電化學(xué)保護(hù)方法并用，雖然經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)效，但技術(shù)難度很大，至今仍不能在船體大面積推廣