低表面能海洋防污涂料研究进展
摘要：海洋防污涂料是海洋工程与装备的重要防护材料，对于海洋资源开发利用发挥着极其重要的作用。在现用的海洋防污涂料中，低表面能防污涂料不会对海洋环境产生破坏，是将来的主要发展方向。本文简要介绍了海洋生物污损机理，低表面能防污涂料的机理及影响因素，重点论述了低表面能涂料的研究进展，及仿生物污损释放型低表面能涂料的研究进展。
关键词：低表面能；防污涂料；有机硅；改性
- 文献综述
目前海洋产业面临的严重问题是海洋微生物、贝类、藤壶、藻类等所造成的海洋生物污损。污损生物附着于船舶，水下操作平台等表面的过程是极其复杂的[1]。先是无机小分子，以及多糖蛋白质等在物理作用下，吸附于船体表面，形成基膜。基膜吸引细菌，细菌大量繁殖形成生物膜并分泌高粘度的聚合物与船体牢牢粘结，同时吸引其他微生物繁殖。藤壶及苔藓类大型海洋污损生物，通过微生物们生物代谢产生的营养物质可以很好的生存，并分泌出类似固化物的成分，与船体牢固结合。海洋污损会导致船体重量增加，燃油量上升，排放更多的二氧化碳等气体，还有可能导致生物入侵，直接或间接地对世界经济和世界环境造成了重大影响[2-3]。海洋污损的解决办法有电化学法，超生水洗法，水下机械清洗，涂装海洋防污涂料等。目前使用最广，适用范围大，最有效的方法是在涂覆防污涂料[3]。传统的海洋防污涂料主要依靠释放重金属或杀虫剂等有害物质来达到防污效果，对海洋的生态造成了重大威胁。自世界全面禁止有机锡涂料后，低表面能海洋防污涂料成为环境友好型涂料的主流方向，包括有机硅涂料，有机硅改性有机树脂防污涂料，仿生防污涂料等[4]。
1低表面能防污涂料的机理及影响因素
Brady[5]研究表明当涂料的表面能为22~24 mJ/m2，其表面液体接触角最大，生物附着量最少。因此，低表面能防污涂料的防污机理是通过利用表面能较低的涂层使海洋生物难以附着生长，即使附着在涂膜表面，也会由于生物与涂膜之间的粘结作用较弱，易在外力作用下脱落于表面。影响低表面能防污涂料的主要因素有涂膜的表面能、涂膜厚度、弹性模量、表面光滑程度、极性等。低表面能涂料应具备以下特点[6]：①弹性模量较低；②厚度适当的涂层，可改变界面的断裂机制；③有柔性较好的主链，抵抗非良性作用力；④表面光滑的涂层，达到可以阻止水生物渗透到涂层内部的分子水平；⑤在长时间的工作环境下，分子的化学和物理性能稳定。
2有机硅低表面能防污涂料
有机硅防污涂料最早出现在19世纪70年代，其基料树脂是由羟基封端的直链聚硅氧烷与多官能的有机硅化合物( 如四乙氧基硅烷) 交联剂，在室温下缓慢缩聚形成的三维结构聚合物，其防污期效可达2 a。有机硅类涂料主要以聚硅氧烷为主，聚硅氧烷有良好的柔顺性，构象易改变，流动性能好，可使甲基在界面处富集，从而减少海洋污损生物的附着[2]。有机硅防污涂层虽有较好的防污性能，但涂膜的粘附强度和机械性能较差，一方面需要使用中间漆来增强防污漆与防腐底漆的粘结强度，增加了施工难度；另一方面，较差的机械性能使得涂层容易被外力破坏，且不容易修复，降低了涂层的使用寿命。为了改善有机硅涂层的应用性能，人们利用聚硅氧烷链上的羟基对有机硅树脂进行改性，开发了改性有机硅防污涂料。
3有机硅改性有机树脂海洋防污涂料
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
