!王贤明",王华进",王力#,刘登良"
("$海洋化工研究院,青岛#%%&’";!#$青岛大学,#%%&&&)
!!摘!要:简介了无毒低表面能防污涂料的发展现状及机理,指出了日前存在的主要问题及国内外存在的主要差距。
关键词:低表面能;防污涂料;有机硅;有机氟
中图分类号:()%*’+#!!文献标识码:,!!文章编号:-*./*"#(#&&/)&".&&/&.&/
!!随着环保法规的加强,有毒防污涂料的应用越来越受到限制。国际海事组织(012)提出:到#&&3年"月"日全面禁止有机锡防污涂料的应用。
早在#&世纪%&年代,科学家就对无毒防污涂料进行了探索,如:改变漆膜表面理化性质以改变海生
物生存环境(如硅酸盐防污涂料
["]);使涂料表面不断更新以防止海生物的附着(如无锡自抛光防污涂料);仿生防污;含无公害防污剂的防污涂料;低表面能防污涂料等。
低表面能防污涂料就是利用涂料的低表面能、不粘性,使海洋污损生物不易在其表面附着,即使附着也不牢固;污损生物在水流、船壳振动及自重等外力作用下由船壳表面脱落,以达到防污的目的。
实验发现,当涂层与海水的接触角大于435(表面能小于#+-6"&./789)时,涂层表面就不易被污损生物粘附。但由于海生物的复杂多样性,这一现象并不能准确概括防污涂料的全貌,如藤壶在表面能为
*&:*-9;89#的表面最易附着[#]
;苔鲜虫则在"&:*&9;89#的表面能范围内均有很强的附着力[*]。对
一种涂层而言,不可能同时满足不同的表面能要求,这就造成了低表面能防污涂料的研究历时经久,但却没有像自抛光防污涂料一样取得显著的成效。一般认为,表面能越低不粘性越高,防污效果就应越好。但随着研究的深入,发现并非如此,如文献[/]认为主要的影响因素有*个:表面能、弹性模量和涂层厚度。这几个因素共同作用影响着低表面能防污涂料的防污效果。
低表面能防污涂料有多种分类方法,一般根据基料的类型分类。本文将从涂料基料角度对低表面能防污涂料进行介绍。!"有机硅低表面能防污涂料
有机硅是指有机聚硅氧烷,根据其摩尔质量和结构的不同,可分为硅油、硅树脂和硅橡胶等。!#!"以硅橡胶为基料的低表面能防污涂料
第一个有机硅防污涂料的专利于"4’#年在美国出现,以硅橡胶为基料。由于存在施工性差、固化时间长、附着力差、重涂性差等缺点,没有太大的使用价值。但它的出现,引起了低表面能防污涂料的开发热潮。美国海军从#&世纪3&年代开始每年投入/&&万美元的经费用于防污涂料课题的研究,主要研究内
容就是低表面能防污涂料[-]
。
防污涂料用的硅橡胶是可以室温固(硫)化、羟基封端的直链聚硅氧烷,其摩尔质量一般在"&:3&<=89>?,采用多官能有机硅化合物(如四乙氧基硅烷)为交联剂,配合其他添加剂在室温下缓慢缩聚为三维结构化合物。@ABCACDED 等人制成的硅橡胶防污
涂料,据称其防污期达#年[%]
;1A?FG 也采用室温固化硅橡胶制成一种防污涂料,其防污期可达"&年[’]。文献[3]介绍了一种硅橡胶低表面能防污涂料,并研
究了固化剂用量对其防污性能的影响。
硅橡胶防污涂料虽有其优点,但与其他涂料相比,固化时间过长,且固化受环境影响较大,涂层质量难以保证,其开发热潮已逐渐减退。
!#$"以有机硅树脂为基料的低表面能防污涂料
有机硅树脂一般由有机硅单体水解缩聚而得,兼
有无机和有机材料的优点[4],是非常好的低表面能材料。文献
["&:""]
介绍了采用有机硅树脂制得的低温固化长效防污涂料;文献["#]
介绍了一种有机硅树脂
涂料用于渔具及其相关器材的防污处理。
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第*/卷第"期涂料工业
H>?$*/!7>$"#&&/年"月I,07(J K2,(07LM 07NOM(PQ ;DF$#&&/
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