试论新型无毒长效船舶海洋防污涂料的制备

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船底防污漆的配方设计原理

船底防污漆的配方设计原理

船底防污漆的配方设计原理防污漆是用于船舶底部和海水中设施的一种特种涂料,其主要作用是通过漆膜中防污剂的逐步渗出,以达到防止海生物污损之目的。

因为污损物的危害是惊人的,如果船底污损,会使船舶航行的摩擦力和质量增大,从而增加动力消耗,如表所示。

船底污损与摩擦阻力的关系:防止海生物污损的方法有涂装防污、电解海水防污、超声波防污等方法。

近年来研究的还有生物酶防污、低表面自由能防污等方法。

但到目前为止,无论从经济上还是从效果上,防污漆防污仍被认为是唯一可广泛应用的方法。

防污漆的设计,有特殊要求在船舶使用期间能杜绝海生物附着船底;漆膜中的防污剂,能以一定的渗出速度逐步向外渗出,使之在船底与海水间形成有效的毒液“薄层”;漆膜有透水性,以保证毒料连续渗出;漆膜与防锈漆有良好的附着力和相容性,能耐海水冲击,长期浸水不起泡、不脱落;贮存稳定性佳,在贮存期间防污性能不下降。

一般贮存期为1年。

船底防污漆选用的基料,要既能保证它的防水性又要考虑它在海水中的溶解性。

在设计配方时往往采用2种或2种以上的混合基料作为防污漆的基料。

目前广泛使用的基料为松香。

船底防污漆之所以能向海水逐步释出毒料,主要是依靠松香中的松香酸与海水的作用,海水具有碱性,能使松香逐步皂化溶解,使漆膜不断暴露出新生面,便于毒料逐步渗出。

但其漆膜较脆,必须加入树脂或增塑剂如沥青、氯化橡胶、氯醋共聚体、丙烯酸树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯等。

有时也可选用非溶解性的基料,但在这种基料中应加入较多量的毒料,以保持适当的毒料渗出率。

例如,用环氧酯作防污漆的基料,可配制长效防污漆。

环氧酯有较好的附着力和一定程度的耐水性,但其分子中含有酯基,在微碱性的海水中能慢慢地水解,使漆膜呈现疏松表面,有利于铜离子渗出。

其他可作防污漆的树脂基料还有丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。

防污漆中的防污剂即毒料,分无机和有机:无机防污剂有铜粉、氧化亚铜、无水硫酸铜及其他铜化合物;有机防污剂有有机硫(福美锌、二硫化四甲基秋兰姆锌)、有机锡、有机铅(三丁基醋酸铅)、有机砷(或铋)及DDT等。

新型船舶涂料制备技术及其应用研究

新型船舶涂料制备技术及其应用研究

新型船舶涂料制备技术及其应用研究第一章:引言船舶作为现代交通的重要组成部分,需要承受大气、水、生物等多种环境因素的影响。

船舶表面涂层的优劣直接影响船舶的性能和寿命,因此,研发高性能、环保的新型船舶涂料是一个不断重视和投入研究的领域。

第二章:新型船舶涂料制备技术1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种比较成熟的产生无机透明薄膜的方法,可以生产高性能的新型船舶涂料。

2. 溶液凝胶法溶液凝胶法能够在常温下合成含有金属氧化物的透明或白色材料,并且可以通过调节条件来控制其颜色和光学性能。

3. 溶液浸渍法溶液浸渍法主要利用溶液浸透到基材中并在基材中固化形成涂层的原理制备涂料,适用于船舶薄膜涂层制备。

4. 构造模板法构造模板法是利用硬质模板制备复合材料的一种方法,其优点在于可以获得高质量和复杂的结构。

5. 喷雾干燥法喷雾干燥法是一种新型的制备技术,其可以获得均匀、高透明度、低粘度的纳米颗粒,适用于船舶涂料的制备。

第三章:新型船舶涂料的性能1. 抗腐蚀性能新型船舶涂料的抗腐蚀性能是其最重要的性能之一。

采用新型制备技术的涂料具有更好的抗腐蚀性,能够更有效地保护船体不受海水、风、雨等海洋环境的侵蚀。

2. 防污性能新型船舶涂料具有较好的抗微生物附着和防污性能,可以减少船舶表面的附着物,降低船体的阻力,提高航速和燃油效率。

3. 耐水性能新型船舶涂料在水下环境下具有更好的耐水性能和生物附着能力,可以延长船体的使用寿命和减少维修成本。

4. 其他性能除了以上三个方面,新型船舶涂料还具有良好的反红外性能、自修复性能和低摩擦性能等多种特性。

第四章:新型船舶涂料的应用研究1. 实际应用情况新型船舶涂料的实际应用情况越来越广泛,涂料厂商和船舶维修公司都在不断探索新型涂料的应用领域。

2. 应用前景分析随着环保意识的增强和新型涂料制备技术的发展,新型船舶涂料的应用前景将会越来越广阔,这也是一个具有可观的市场潜力的领域。

第五章:结论新型船舶涂料制备技术的发展不仅能够提高船舶的性能和寿命,还可以有效地保护海洋生态环境,并且在未来的发展中有着广阔的应用前景。

船舶防污涂层的制备与应用研究

船舶防污涂层的制备与应用研究

船舶防污涂层的制备与应用研究1. 引言在航海工业中,船舶防污涂层的研究与应用一直备受关注。

船舶防污涂层的主要目的是减少水下摩擦阻力,提高船速,降低燃料消耗。

本文将探讨船舶防污涂层的制备方法和应用研究。

2. 船舶防污涂层的制备方法2.1 物理防污涂层物理防污涂层是指通过改变船舶表面的物理性质来防止污物附着。

常见的物理防污涂层制备方法包括凸起纹理、表面超疏水和超亲油处理。

其中,凸起纹理是通过在船体表面形成微小的凸起结构,使污物无法附着或很难附着。

表面超疏水和超亲油处理则是利用特殊涂层材料使船体表面具有高度的疏水性或亲油性,从而防止污物附着。

2.2 化学防污涂层化学防污涂层是通过在船舶表面形成一层具有特殊化学性质的涂层来防止污物附着。

化学防污涂层制备常用的方法包括添加防污剂、改变涂层材料的化学结构以及利用特殊的反应性分子。

添加防污剂是将具有防污功能的化合物加入涂层中,通过释放抑制剂或抑制污物附着的物质来实现防污效果。

改变涂层材料的化学结构和利用特殊的反应性分子则是通过改变涂层的化学性质,使其具有防污能力。

2.3 生物防污涂层生物防污涂层是指在船舶表面形成一层具有生物抗附着能力的涂层,防止生物附着和生物腐蚀。

生物防污涂层制备方法包括添加生物抑制剂、利用具有生物抗附着能力的材料以及利用纳米技术。

添加生物抑制剂是在涂层中加入一些具有杀菌、抗生物附着能力的物质,从而阻止生物污物附着;利用具有生物抗附着能力的材料和纳米技术则是通过改变涂层表面的形貌和结构,使其不利于生物附着。

3. 船舶防污涂层的应用研究3.1 防污性能测试船舶防污涂层的性能评估是研究的重点之一。

常用的测试方法包括防污性能测试、批量生物附着测试和耐候性测试。

防污性能测试主要通过模拟真实环境下的污物附着情况,评估涂层对各类污物的抑制能力。

常见的污物包括海藻、海绵、藤壶等。

批量生物附着测试则是通过将涂层样品放入生物观测池中,观察附着生物的数量和附着程度,评估涂层对生物附着的抑制能力。

船舶防污涂料的研制及应用

船舶防污涂料的研制及应用

船舶防污涂料的研制及应用随着国家经济的发展,海洋经济也日益兴盛。

船舶作为海洋经济的重要组成部分之一,也在不断发展。

然而,船舶防污涂料的研制及应用一直是制约海洋经济发展的瓶颈之一。

在这篇文章中,我们将探讨船舶防污涂料的研制及应用现状,并分析未来发展趋势。

一、船舶防污涂料的研发现状船舶防污涂料作为一种高科技产品,其研发工作需要投入大量的人力、物力和财力。

目前,我国船舶防污涂料的研发也有了长足的进步,从早期的跟随国外模仿到现代化高科技、自主创新。

在国外,船舶防污涂料的技术比国内发达,基本涵盖了各种船舶类型和水域,能够保护船舶船体长达5年以上。

国内的船舶防污涂料,则相对落后,虽然在质量上不断提高,但是在多种海况下无法达到长期有效的效果,需要不断跟进国外的技术。

二、船舶防污涂料的应用现状船舶防污涂料的应用,直接关系到船舶生产、运营、维护等多方面,是船舶开展业务的重要支持。

目前,国内大多数沿海城市都有港口,沿海运输、渔业等都需要大量船只运作,船舶防污涂料的应用量也相当大。

但是,应用中出现的问题也不容忽视,例如涂料质量不高、涂层厚度控制不当等问题,影响到使用效果和安全。

三、未来发展趋势面对现有的船舶防污涂料的研发和应用状况,未来的发展趋势是很明显的。

首先,需要进一步加强技术研发,推进技术的自主创新。

其次,需要加强船舶涂料工业的规范和标准化管理,使之实现规模化生产、提高产品质量、降低成本,同时也要加强成本费用管理,保持良好的市场竞争态势。

最后,需要加大宣传与推广力度,让公众更了解船舶防污涂料的作用和重要性,同时,也可以增强对于防污涂料行业的监督和引导。

总结船舶防污涂料是目前船体维护的必备品,对于船舶在海上的长期航行和货物运输安全都具有重要意义。

而随着技术的不断提高,船舶防污涂料的发展也会密不可分。

我们期待,未来船舶防污涂料的研发能够进一步取得突破性的成果,推进行业更好的发展。

绿色环保近海渔船防污涂料的制备

绿色环保近海渔船防污涂料的制备

绿色环保近海渔船防污涂料的制备陈绍平;国耀东;康思波;刘希燕;蒋健明【摘要】介绍了绿色环保近海渔船防污涂料的特点.采用自由基聚合制备了丙烯酸锌聚合物,经级差和方差分析后,确定了单体的浓度、反应温度、滴加时间、引发剂用量.经海水溶解性实验、海水干湿交替试验,确定了混合单体比例.制备了两类绿色环保近海渔船防污涂料,对防污涂料的影响因素进行了考察,确定了防污涂料浅海浸泡实验条件.防污涂料浅海浸泡实验结果表明,所制备的绿色环保近海渔船防污涂料34个月防污效果良好.防污涂料涂船试验表明,所制备的防污涂料可满足近海渔船的使用需求.%This article introduced the characteristics of the environment —friendly antifouling paints for offshore fishing boats. The zinc acrylate polymer was prepared by radical polymerization. The concentration of monomer, reaction temperature, the dropping time and the amount of initiator were determined after the a-nalysis of differentials and variance. The proportion of mixed monomers was determined by seawater solubility experiments and the alternative dry and wet test in seawater. Two types of green offshore fishing boat antifouling paints were prepared and the influencing factors were investigated to determine the conditions of antifouling coatings shallow immersion test. Antifouling coating shallow immersion test results indicated that the prepared green offshore fishing antifouling paint showed good antifouling property over 34 months. The test results on boat showed that antifouling paints prepared could meet the demand of offshore fishing boats user.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2012(042)012【总页数】7页(P34-40)【关键词】防污涂料;近海渔船;绿色环保;浅海浸泡试验;涂船试验【作者】陈绍平;国耀东;康思波;刘希燕;蒋健明【作者单位】海洋化工研究院,海洋涂料国家重点实验室,山东青岛266071;海洋化工研究院,海洋涂料国家重点实验室,山东青岛266071;海洋化工研究院,海洋涂料国家重点实验室,山东青岛266071;海洋化工研究院,海洋涂料国家重点实验室,山东青岛266071;海洋化工研究院,海洋涂料国家重点实验室,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TQ637.2近海渔船在我国有着悠久的历史,一直在沿海地区占有较重要的地位。

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试论新型无毒长效船舶海洋防污涂料的制备
摘要:本文分析了新型无毒长效船舶海洋防污涂料制备技术的示范与开发,从
单体树脂合成试验开始,逐步完成防污涂层的整体设计,并对其防污效果进行了
严格测试,最后对其防腐能力及防污能力进行了综合评价,发现新型无毒长效船
舶海洋防污涂料具有良好性能,具有很高的推广应用价值。

关键词:新型无毒长效船舶海洋防污涂料制备
当前,传统的长效、接触型、释放型等防污涂料的有悖于国际海事组织颁布的《控制船
底有害防污体系的公约》的相关条款,因此正逐渐退出市场。

然而,制定的对船舶强制30
个月的年检规定,使得具有更显著防污效果及更长防污期限的新型无毒长效船舶海洋防污涂
料--丙烯酸-有机硅树脂为基料的自抛光防污涂料,在市场上颇受欢迎。

那么,如何制备新型
无毒长效船舶海洋防污涂料,是相关部分需要思考的问题。

一、丙烯酸-硅防污涂料用树脂的表征与合成
本实验的主要目的是把有机聚硅氧烷应用进丙烯酸树脂的分子中,以便从结构上与组织
上使得丙烯酸树脂的性能发生改变,从而变成室温固化、具有良好附着力与柔韧性的新型树脂。

利用把具有羟基侧链的丙烯酸酯单体引入到丙烯酸树脂中,可使其交联程度进一步加深,从而和异氰酸酯固化剂融合在一起形成一种新的双组分涂料。

溶剂类丙烯酸树脂的主要引发
剂有两种:偶氮类与过氧类。

该试验中选择的是偶氮类中的异丁腈与过氧类中的苯甲酸叔丁酯,以便将两者进行对比。

借助一定的试验过程及能耗分析,本实验最终选用了偶氮型异丁
腈作为引发剂。

因为单体残留对树脂的正常性能产生巨大影响,因此为了提高单体的反应完
全性,本试验中将单体与引发剂进行了滴加混合,并采用了一定的催化剂工艺。

具体来讲,
在滴加完单体之后,进行数小时的保温处理,然后将适量引发剂滴加进去,可显著优化转化率。

热固性树脂具有的分子量通常应不超过30000,主要几种在10000--20000,而Mw/Mn
应保持在2.3--3.3。

该项目中拟定的分子量是15000。

由于热塑性丙烯酸改性有机硅树脂在实
际成膜环节中难以实现深度交联,所以要想确保涂膜性能的分子量足够大,就需要将其分子
量设计在75000--120000,应尽可能使得树脂具有较小的分布范围,通常应将Mw/Mn保持在20.--2.2.该试验中合成的热塑性丙烯酸改性有机硅树脂的分子量设计为120000。

由于选择的
溶剂对树脂的性能及合成进程具有很大影响,因此应科学而慎重地选择。

二、丙烯酸-硅和环氧聚硅氧烷防污涂料的配方
下表中(表1与表2)依次表示的是丙烯酸硅自释放防污涂料的相关配方设计、环氧聚
硅氧烷自释放防污涂料的相关配方设计。

本试验借助环氧聚硅氧烷防污涂料(使用的固化剂
为Dynasilan AMEO),当成试验参照样板,两者同步完成测试。

在试验中我们发现,依照上述配方制造的防污涂料,一次成膜量为100--150μm,说明具
有理想的施工性能及较高物理强度。

三、两种防污涂料性能测试与使用范围评价
依据两种树脂的具体性质,能较为容易地拟定出符合这两个类型防污涂料的相关连接涂料,其是可用在海洋中的船舶涂层与树脂防污涂层间过度的涂料层,可保证前后涂层之间及
水下防腐层之间都具有较高的附着力。

一种基于硅树脂的三组分过渡涂料和硅树脂与厚浆类
环氧防污涂料之间都具有很高的附着力,从而可较好地符合阴极保护的涂层需求。

本试验的
最终目的,是为了设计一种适合全世界范围内航速超过18节船舶用的、船舶水线以下设施
使用的、坞修间隔超过60个月的防污涂层。

这属于船舶的第三代防污涂层,是以双组分有
机硅树脂、高体积固含量、没有生物杀虫剂的防污涂料。

该防污涂料能实现憎水、低表面能、表面保持光滑的特性,可借助船舶行驶速度将表面的污染物大量清除掉。

在测试新型无毒长
效船舶海洋防污土层所具有的性能的过程中,由于需要分析船舶涡轮叶片在正常旋转中会形
成很对气泡可破坏防污涂层,这就需要防污涂层的物理强度足够大。

在实际的测试活动中,
所选用的测试方法是依照涂装标准将已经完成涂覆的各个试板放置到开水中,做超过2小时
的强化试验。

试验结果表明,每一个试板在开水中都能确保涂膜具有很好的完整性,光泽也
基本不会发生任何改变,也没有气泡产生,并且附着力也没有明显下降。

在某海域开展长达
6个月的挂板试验之后,每一个挂板的表面都生长了很多海生植物,一些试板边缘还附着有
海蛎,并且板面基本没有任何破坏。

如果用高压水对板面进行冲洗的话,就可很容易地把污
染物清除干净,而板面不会被破坏。

假如用小镊子清除污染物的话,附着在板面上的海蛎与
海生植物也可很容易清除掉。

总之,借助有机硅丙烯酸合成的防污树脂,能较好地符合新时期海洋保护及船舶建造对
防污工作提出的新标准。

因此,相关涂料生产厂家应加大在这方面的研究力度,争取制备技
术有更大突破,从而使得这一新型无毒长效船舶海洋防污涂料能早日大规模生产并普及应用。

参考文献
[1]庄新民,童跃进.长效无毒海洋防污涂料的研究进展[J].上海涂料,2015,11:37-39.
[2]吴星,王虹,邹竞.海洋生物污损及环境友好型船舶防污涂料的研究进展[J].化工新型材
料,2014,01:1-3.
[3]安兴杰.海洋船舶防污涂料的研究现状及发展趋势[J].山东工业技术,2014,15:156-157.。

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