防污涂料的研究及其发展.pdf

第40卷第5期
当代化.工
Vo1.40_- No 5
2011年5
Contemporary Chemicai Industry
合评述
防污涂料的研究及其发展
陶志
(93508部队,北京100023)
摘要:叙述了海洋防污凃料的类型与研究现状,介绍了新型环保的低表面能防污涂层技术在海洋防污方
面的应用,重点介绍了有柷硅凃料、有机氟涂层以及绿色防污涂料国内外研究进展和应用现状,展望了海洋防
污涂料技术发展前景。
关键词:防污涂料;防污剂;接枝改性;低表面能
中图分类号:"YQ630
文献标识码:A
文章编号:1671-0460(2011)05-0505-04
Research and Progress of Antifouling Paints
Iro Zhi-ping
(93508army, Beijing 100023, China>
Abstract: arietics, research and application of marine antifouling paints were reviewed in detail. Application of novel
environment friendly coating technoloy with low surface energy in antifouling material was briefly introduced
Research progress and application status of siliconc coatings, organic fluorine coating and environmen-frien
antifouling paints at home and abroad were emphatically discussed The dcvclopment trcnd of marinc antifouling paints
Key words: Antifouling paint; Antifouling agent; Graft modification; Low surface ener
海洋生物的污损问题,一直是制约海洋资源开1.1传统防污涂料
发利用的重大难题。海洋生物附于船底,会明显增
由防污剂、基料、颜色、溶剂、各种助剂(成
加航行阻力,降低航速,増加燃耗:附着于海产养膜剂、渗出剂、防沉剂)等组成。该涂料又可分为
殖,造成堵鬈网眼,影响海水对流,导致养殖诲溶解型、接触型和扩散型3种
产发育不良拱至死亡;附于海水冷却管内壁,经常
(1)溶解型防污涂料其基料是可溶的,它常
使管道内径变小,影响供水量,造成事故。海洋污以松香为基料,还有氯化橡胶、合成橡胶、氯乙烯
损会引起海洋监测器传动机失灵,信号失真,性能树胎和煤焦油、沥青为基料,摻入氧化亚铜或其他
下降,使用寿命缩短等问题。
防污剂的所谓传统型防污涂料。防污期仅为1年左
钢壳船在海水中遭遇到的腐烛砹坏往往与生物
污损紧密联系在一起,附着生物会代谢腐蚀介质,对
(2)接触型防污涂料是基料不溶型防污涂料,
钢底材料腐蚀很强。另外,生物附着产生很大应力
它用不溶于水的树脂为基料,添加高浓度氧化亚铜,
不但破坏防污涂层,同时也引起腐蚀底层破坏而腐
蚀。海洋生物幹海运、国防和一切海洋设施带来巨大机械强度高,可形成较厚涂层。防污有效期可延长
灾害。因此,防污涂料的开发与倗究是解决海洋污垵到18~30个月
扩散型防污涂料是以内烯畯类树脂为基
的重大途径,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
料,其毒料渗岀率较溶解型和接触型防污涂料更为
平稳和持久
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
1.2有机锡自抛光防污涂料
防止海洋生物附着于海洋水下设施或船底的月的
其作用机理为:涂料基料部分不溶于水,位于侧
防污涂料主要种类及性能指标要求
链部分的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,平稳释出有机防
1船用防污涂料的种类
污剂,从而起到防污作用;当亲水基团达到一定浓度
采用防污剂的船用防污涂料可划分为4类,时,这表层树脂便被剥蚀掉,使量附着的海生物
收搞期:2011-33-2
通讯联系人:宇(1934-),敬投,博导,穿受国务院洋及身浍砑究
作者筒介:陶志(195一).女,工程师,主要从專防污及
息话:024-24193151
2011年5
没有固定繁殖条件;同时暴露出新的树脂层,并在这性,环境中最大允许浓度0.63×10”(有机锡
水解过程中形成平稳涂层,从而达到防污和自抛光0.001×10)
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
2国内外研究现状
料最终使用期限为2008年1月10月
2.1国内研究现状
1.3无锡自抛光防污涂料
(1)杨莉2等从多种丙烯酸类单体为原料合成
其基本组成有3类
的羟基丙烯酸树脂,与硅氧烷进行接枝改性,制
(1)以水解树脂为基料的无锡抛光防污涂料
出貝有低表面能及水解的接枝共聚物,再以此共聚
主要是以丙烯酸类和聚酯类可水解树脂为基料,内物为基料,制备具有低表面能白抛光复合型防污涂
烯酸采川水溶性或宗水性的单体,如丙烯酸、甲料。其表而能达2.363MNm,可用于防止海生物附
炣烯、衣康酸、丙烯酸氨基酯、丙烯酰胺等。
着防污涂料.
(2聚合物主链带有防污基团的无锡自抛光防
(2)姜晓辉等合成∫异噻唑啉嗣衍生物(4,
污涂料。主要以含有防污基团(酚、唯味等系茵基5二氯-2氧基内4异嗟昭啉-3-丽
团)树脂为基料
MOP-OCI),通过测试,对膝壶幼虫24h半致死浓
(3)采用Cu、7n聚合物为基料或填料。
度950ugル制备的海洋防污涂料,123d实海挂板
含Cu、m的丙烯酸聚合物做基料或填料,可儿乎没有附着任何海洋生物。具有高低毒、药效
作为辅助防污剂。调节毒剂渗出率,改善薄膜自持鉄时间长,是种有机锡防污剂的优良替代品。
(3)曲园园“等利用有机硅改性的丙烯酸树
拙光
1.4新型无毒防污涂料
脂,并将纳米SiO2、铁红、滑石粉均匀分散于有机
1.4.1低表面能防污涂料
硅改性丙烯酸树脂中,制成低表面能防污涂料。当
納米SiO2的添加量在5.5%~8%之间,涂膜与液
低表面能防污涂料通过对机体树脂进行改性
体的接触角>98°,涂膜具有较低的吸水率,有较
降低漆膜面自由能的方法米抑制海洋生物附着的目
的。其防污机理是提供利接触角>90°?具有弹好防污效果。
(4)杨保平等以叫哚与二乙醇胺、中醛为原
性表面,海洋生物很难在这种表牢固附着,易于料,以乙酸为催化剂合成了二羟基芦竹破环保防污
清除。这种涂料完全不含带有毒性的防污剂。从保材料、具有明显的杀菌性能。
护环境角度出发,该方法是最理想的方法
(5)于良民等进行了N,N-二丁氧基甲基
低表面能防污涂料的基体树脂主要为氟树脂
二硫代丙胺的合成,并对生物毒性与防污性能进
住树脂以及氟硅树脂三类
行了研究