新型船舶防污涂料--辣椒漆
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新型船舶防污涂料----辣椒素防污漆应化0881 胡婷一、船舶涂料发展的背景和前景众所周知,海洋生物在船舶表面的附着,不仅会显著增加船体质量,增大航行阻力,降低船舶航速,从而加大燃油消耗,同时也会加速船舶腐蚀,缩短使用寿命。
为了降低海洋生物附着的危害,防止海洋生物对船舶的污损,人们研究了多种防污技术。
在过去几十年中,早期曾使用汞、砷等化合物配制防污涂料,但由于这些物质毒性大而被淘汰;随后研制了以氧化亚铜为主要毒料,松香、沥青、乙烯树脂和氯化橡胶为主要基料配制的防污漆;自2O世纪6O年代起,人们将有机锡化合物应用到防污涂料中,延长了防污时效,但这些防污涂料中含有化学毒性物质,会污染海洋环境。
因此,近年来,新型的环保型海洋防污涂料不断问世。
从环保角度考虑,人们希望使用无公害防污技术,实现对海洋污损生物的防除。
许多国家正在积极开展多种技术途径的长效和无公害防污材料和技术的研究,迄今为止,在新型船舶防污涂料的研发上,世界各大知名涂装涂料公司都在此领域做出了研究投入,也推出了许多研究成果。
阿克苏诺贝尔公司的国际油漆有限公司新推出的Intersleek900涂料。
美国宣威威廉姆斯保护和船舶涂料公司推出了一种可替代铜基船体涂料的环境友好型涂料——seaGuaId无重金属防污涂料。
佐敦涂料(Jotun)已经在市场上确立了两种强大的防污涂料品牌——Sea Quantum 和SeaForc。
丹麦老人涂料近期推出了基于硅酮水凝胶技术的第三代海洋生物不粘附涂料Hemp~il X。
二、辣椒漆简介本文将介绍的是国家海洋局第二海洋研究所最近研制成一种既能防止海洋生物附着船舶、又不污染海洋的无毒防污涂料——辣素防污漆。
目前已经在南海、东海、黄海及北太平洋等海域的7条实船上已进行了涂装试验。
辣素防污漆具有明显的防污效果,减少船舶在航行中的阻力,达到节约能耗的目的。
这种新型船舶防污涂料是从天然无污染的辣椒中提取生物活性物质与有机粘土复合而成的,不会杀灭附着的海洋生物,而只起到驱赶作用。
通过对含高纯度人工合成辣椒素防污漆及含不同有机防污助剂防污漆的基础性能、浅海浸泡时防污性能的对比试验,阐明了高纯度人工合成辣椒素对船底海洋污损生物的趋避效果,分析了高纯度人工合成辣椒素作有机防污助剂的合理性与可行性。
关键词:辣椒素;防污漆;浅海浸泡;防污性能0 前言21 世纪是人类开发、利用海洋的时代。
造船、航运、海上油气开发及海水养殖方面均得到巨大的发展,但同时各种海洋附着生物,如藤壶、海藻、贝类等污损生物大量附着在船底、浮标、码头、桥墩、海水管道及养殖网箱网具上,其数量庞大、生长速度极快,造成舰船航速减慢、燃料增加、加速金属腐蚀、堵塞管道及网箱网眼、危害水下设施等,给人类的海洋开发造成巨大危害。
目前,在防止海生物附着、污损船舶及各类设施的方法中,应用最广泛的是使用以铜系化合物与其他有机助防污剂复合体系的防污涂料。
作为铜系等防污涂料的有机辅助防污剂来说,它虽对海洋附着生物具有较为广泛的防污效果,不仅半衰期短,而且对藻类、藤壶类、栖管虫、盘管虫、苔藓虫、海鞘及硅藻等有高生物毒性,但终属有毒防污剂之类。
为使环境优化,人们期待使用环境友好型防污剂,特别是虽不具杀灭生物活性的物质,但有高度的麻醉性、趋避性以及阻碍附着性能的防污助剂,辣椒素是其中之一。
1 辣椒素天然辣椒素,又名辣椒碱( Capsaicin , C ),最早由 Thresh 从辣椒中提取出来,是辣椒中呈辣味的物质。
1910 年左右, Nelson 等对辣椒碱的结构进行了一系列的化学方法研究,确定了它的结构: N- 香兰素基 -8- 甲基 -6- 壬烯酰胺。
美国环保局( EPA )认为,作为一种传统食物,没有发现辣椒碱对人体有害的证据,因此,它不会对自然生态和环境产生污染。
用辣椒碱作为防污剂时,遇到的问题是成本太高,浪费土地资源。
1 t 干辣椒只能提取 1 kg 辣椒素,目前天然辣椒素的市场价格是每公斤 4 万元左右。
为此,人们开始通过人工合成途径得到辣椒碱。
船舶防污漆的应用和发展摘要:为了防止船舶在海洋环境中受到海洋生物等因素的影响,船舶防污漆得到了广泛的应用,其所具备的杀菌作用能够有效减少海洋生物对船舶的附着,从而达到降低船舶水下阻力、减少油耗以及延长船舶使用寿命等目的。
但是,由于传统的船舶防污漆中含有一些有毒有害物质,会对海洋环境造成严重的污染,因此要不断进行技术研发,发展新型的绿色环保型船舶防污漆。
关键词:船舶;防污漆;应用;发展而船舶一旦被海洋生物粘附后,其水下部分的粗糙度增加,这不仅会造成航速降低、油耗增加,影响船舶的正常使用,而且还会给船舶的养护维修带来较大的难度。
为了解决这一问题,现代船舶中广泛使用了防污漆。
目前防污漆的类型有很多,其成分各不相同,在应用范围和适用条件上存在一定的差异,需要根据实际情况来选择相应的防污漆类型。
与此同时也必须注意到,在船舶防污漆的应用发展过程中,防污漆中所含的有毒有害物质也会对海洋环境造成严重的污染,所以要继续加大新型环保型防污漆的研发,推动船舶防污漆向绿色环保方向发展。
1 目前不同类型船舶防污漆的实际应用分析1.1 应用船舶防污漆要点分析船舶防污漆的类型有很多,目前我国船舶主要采用的是低表面能、基料可溶或不溶等类型。
在应用不同类型船舶防污漆时应均严格按照船舶防污漆的相关技术标准,对其质量性能的指标参数进行全面的检测分析,以确保其在特定浓度条件下能够对易于粘附在船舶上的海洋生物对象产生有效的防污作用,且同时应不会影响海洋环境中其他生物的生长发育,以减少对海洋生态环境平衡的干扰[1]。
在应用各种类型船舶防污漆时还应重点关注其各成分的半衰期以及可分解性,尽量选择自然半衰期相对较短,且具有较好可分解性的船舶防污漆,防止其所含成分沉淀累积在泥浆中后产生较强的毒性,威胁到海洋水体和空气质量以及人体健康。
在应用船舶防污漆时还应注意防止其在喷涂和清除作业过程中危害工作人员的健康。
此外,在应用船舶防污漆时,还应在确保其安全有效性的基础上充分考虑其经济性。
专利名称:含微胶囊化辣椒素的防污涂料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:王锦成,陈思浩,徐子成
申请号:CN200710043669.9
申请日:20070711
公开号:CN101081950A
公开日:
20071205
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种含微胶囊化辣椒素的防污涂料及其制备方法,组份和重量份数如下:粘结料40~55份,溶剂11~33份,分散剂1.5~5.5份,防沉剂0.5~3.5份,防污剂20~30份,粘结料选自氯醚树脂或乙烯树脂中的一种,溶剂为甲苯、二甲苯或乙酸乙酯等有机溶剂,分散剂为三磷酸钠、偏硅酸钠或聚乙二醇单醇,防沉剂为有机膨润土、气相二氧化硅或聚乙烯蜡,防污剂为微胶囊化辣椒素。
本发明采用原位聚合法,制备密胺树脂为囊壳的微胶囊化辣椒素,并将其应用到涂料中,防污涂料制备工艺简单、生产成本低、易于实施。
采用本方法制备的防污涂料,可广泛应用于海洋船舶、海水冷却管道、海水养殖和发电厂冷却塔等领域。
申请人:上海工程技术大学
地址:201620 上海市松江区龙腾路333号
国籍:CN
代理机构:上海光华专利事务所
代理人:余明伟
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我国辣素防污漆产品填补国内空白
陈荣发
【期刊名称】《海洋信息》
【年(卷),期】2002(000)004
【摘要】@@ 国家海洋局第二海洋研究所研制成功具有国际先进水平的辣素防污漆,这是一项国家科技部的创新项目成果.
【总页数】1页(P32-32)
【作者】陈荣发
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ63
【相关文献】
1.辣椒深加工产品中辣素含量的测定 [J], 邱建生;张彦雄;刘铁柱;胡成一
2.我国船底防污漆技术及产品通过国际认证 [J],
3.船舶无毒防污涂料——辣素防污漆 [J],
4.新型辣素防污漆问世 [J],
5.潍坊亚星3种新产品填补国内空白我国氯化聚乙烯技术与应用再获突破 [J], 孙杰
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新型船舶防污涂料----辣椒素防污漆
应化0881 胡婷
一、船舶涂料发展的背景和前景
众所周知,海洋生物在船舶表面的附着,不仅会显著增加船体质量,增大航行阻力,降低船舶航速,从而加大燃油消耗,同时也会加速船舶腐蚀,缩短使用寿命。
为了降低海洋生物附着的危害,防止海洋生物对船舶的污损,人们研究了多种防污技术。
在过去几十年中,早期曾使用汞、砷等化合物配制防污涂料,但由于这些物质毒性大而被淘汰;随后研制了以氧化亚铜为主要毒料,松香、沥青、乙烯树脂和氯化橡胶为主要基料配制的防污漆;自2O世纪6O年代起,人们将有机锡化合物应用到防污涂料中,延长了防污时效,但这些防污涂料中含有化学毒性物质,会污染海洋环境。
因此,近年来,新型的环保型海洋防污涂料不断问世。
从环保角度考虑,人们希望使用无公害防污技术,实现对海洋污损生物的防除。
许多国家正在积极开展多种技术途径的长效和无公害防污材料和技术的研究,迄今为止,在新型船舶防污涂料的研发上,世界各大知名涂装涂料公司都在此领域做出了研究投入,也推出了许多研究成果。
阿克苏诺贝尔公司的国际油漆有限公司新推出的Intersleek900涂料。
美国宣威威廉姆斯保护和船舶涂料公司推出了一种可替代铜基船体涂料的环境友好型涂料——seaGuaId无重金属防污涂料。
佐敦涂料(Jotun)已经在市场上确立了两种强大的防污涂料品牌——Sea Quantum 和SeaForc。
丹麦老人涂料近期推出了基于硅酮水凝胶技术的第三代海洋生物不粘附涂料Hemp~il X。
二、辣椒漆简介
本文将介绍的是国家海洋局第二海洋研究所最近研制成一种既能防止海洋生物附着船舶、又不污染海洋的无毒防污涂料——辣素防污漆。
目前已经在南海、东海、黄海及北太平洋等海域的7条实船上已进行了涂装试验。
辣素防污漆具有明显的防污效果,减少船舶在航行中的阻力,达到节约能耗的目的。
这种新型船舶防污涂料是从天然无污染的辣椒中提取生物活性物质与有机粘土复合而成的,不会杀灭附着的海洋生物,而只起到驱赶作用。
辣素(capsaicin)最早是由Thres从辣椒果实中分离出来并命名的,其化学名称为8一甲基一6一
癸烯香草基胺,分子式为C。
H砑NO,,是香草基胺的酰胺衍生物。
辣素是辣椒中产生辛辣味的主要物质,是一种稳定的生物碱。
天然辣椒碱由一系列同类物族所组成,按其含量高低依次为辣椒碱族、二氢辣椒碱族、对甲基辣椒碱族、对甲基辣椒碱烯烃族、对甲基辣椒碱烷烃族和对苯甲基辣椒碱族,各族中又有若干成分,但彼此结构性质非常相似,故在研究、生产中通常不作区别,统称为辣素或辣椒碱灭船体海洋附着生物;新型辣椒素防污涂料是从天然辣椒中提取的生物活性物质和不含有机重金属的氟化物作为驱避剂,并不破坏海洋生物链。
在防污涂料中,辣素作为防污剂,可以是均匀分散的辣椒素、含油树脂辣椒素液态溶液,也可以是结晶的辣素。
辣素作为一种稳定的生物碱,不受温度的影响,并具有抗菌、驱除海洋附着生物的功能。
与化学类涂料添加剂相比,辣素类防污涂料不会毒害附着生物,导致生物变异,也不会破坏海洋食物链或造成海水水体污染。
此外,含有高纯度人工合成辣椒素的船舶涂料的储存稳定性良好,与其他防锈漆等具有很好的配套性。
总的来说,辣素类防污涂料是众多船舶涂料中的佼佼者,也将有更广阔的发展前景。
三、与传统防污涂料的比较
辣椒漆防污涂料传统防污涂料
环保指数
创新指数
发展指数
目前应用指数
成本指数
性能指数
四、小结
我国具有丰富的辣素资源。
辣素作为一种天然植物提取物,可广泛地应用于医学、药物、日用、军事等诸多领域,如青岛红星化工集团天然色素有限公司生产的含油树脂辣椒素液态溶液作为防污添加剂,并与涂料基料混合,再加入二氧化硅等无机填,用于海洋中网箱网衣的防污应用。
在辣素类防污涂料的研究中,还可以利用辣椒素与其它防污剂的协同作用,以达到更好的防污目的。