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关于船舶低表面能防污涂料的研究进展

信息来源:paintkey.com  时间:2011-05-12  浏览次数:213

  船舶低表面能防污涂料研究进展
  程宇锋,蔡文俊,孙国亮
  (中国卫星海上测控部,江苏江阴214431)
  摘要:本文论述了低表面能防污涂料的机理和研究进展,展望了仿生技术在低表面能防污涂料研究中的应用前景。
  关键词:防污;低表面能;研究进展;仿生技术
  中图分类号:TQ630.6?文献标识码:A
  文章编号:1002-1124(2010)09-0036-03
  海洋附着生物是长期生长在船舶和海洋中一切设施表面的动物、植物和微生物的通称,它造成的生物污损给船舶维护带来了巨大的经济损失[1,2]。在众多的防污方法中,在船舶及水下设施表面涂覆防污涂料是最经济、有效的方法,防污涂料的研究经历了高毒向低毒、无毒转变,随着时代的发展和环保呼声的高涨,对防污涂料提出了新的要求:无毒、高效、广谱。
  海洋生物附着机理极其复杂,首先是在物体表面上的分泌一种粘液,这种粘液对物体表面润湿,并在其上分散,然后通过化学键合、静电作用、机械联锁及扩散作用4种机理之一或几种组合进行粘附[3。]根据Dupre推导的公式Wa=γs+γLv×γs(L式中Wa为粘附功;γs为真空下固体的表面能;γLv为液气平衡状态下的表面能;γsL为固液界面自由能),固体表面自由能越低,附着力越小[4,5]。因此,涂料具有很低的表面能,海生物就难以在其上面附着,即使附着也不牢固,在水流或其他外力作用下容易脱落。低表面能防污涂料是当前防污涂料研究的热点,本文主要介绍低表面能防污涂料的研究进展及其发展趋势。
  1·有机硅系列低表面能防污涂料
  有机硅是指有机聚硅氧烷,其表面能低、憎水性强、结构稳定,有机硅系列防污涂料表面能低,具有更平滑的表面。有机硅系列化合物包括有机硅树脂、硅橡胶及其改性物质等。
  国外对有机硅系列防污涂料研究起步较早,美国海军从二十世纪80年代开始投入大量经费用于课题研究,主要研究内容就是有机硅低表面能防污涂料,他们将缩聚固化有机硅防污涂料用于铝制巡逻艇的防污,但其漆膜强度较低,在水中易遭破坏,使防污作用失效[6]。
  Milne[7]采用室温固化硅橡胶和硅油的化合物制成一种防污涂料,经试验证实其防污期可达10年。Kishihara[8]研发了含硅氧烷树脂型自抛光防污涂料。这种涂料能从表面缓慢水解释放出硅烷,产生亲水性基团,当亲水性基团达到一定数量后,表面树脂溶解或分散于水中,不断形成表层,同时释放出防污剂,起到防污作用。
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