低表面能涂料简介
含氟低表面能聚合物 ptfe
含氟低表面能聚合物 ptfe
聚四氟乙烯（PTFE）是一种含氟低表面能聚合物，具有许多独
特的性质和应用。
首先，PTFE具有出色的耐化学腐蚀性能，能够耐
受许多强酸、强碱和有机溶剂的侵蚀，因此被广泛用于化工设备和
管道的涂层。
其次，PTFE具有极低的表面张力，使其成为一种优秀
的防粘涂料。
例如，烹饪用具中常使用PTFE涂层以防止食物粘连。
此外，PTFE还具有优异的耐热性能，能够在极端温度下保持稳定，
因此被用于制造高温密封材料和润滑脂。
此外，PTFE还具有良好的
电绝缘性能和耐老化性能，因此在电气和电子领域也有广泛的应用。
总的来说，PTFE作为一种含氟低表面能聚合物，具有多种优异的性能，使其在工业和日常生活中有着广泛的应用前景。
低表面能之自洁涂料的发展
Shibuichi, S.; Onda, T.; Satoh, N.; Tsujii, K. J. Phys. Chem. B 1996, 105, 19512 Otten, A,; Herminghaus, S. Langmuir 2004,20,2405. Jeong, H. J.; Kim, D. K.; Lee, S. B.; Kwon, S. H.; Kadono, K. J. Colloid Interface Sci. 2001, 235, 130. Nakajima, A.; Hashimoto, K.; Watanabe, T. Langmuir 2000,16,7044. Takeda, K.; Sasaki, M.; Kieda, N.; Katayama, K.; Kako, T.; Hashimoto, K.; Watanabe, T. Nakajima, A. J. Mater. Sci Lett. 2001, 20, 2131. Kawai, A.; Nagata, H.J. Appl. Phys. 1993, 33, 1283. Morra, M.; Occhiello, E.; Garbassi, F. Langmuir 1989, 5, 872. Gomberta, A.; Glaubittb, W.; Roseb, K.; Dreibholzc, J.; Blasia, B.; Heinzela, A.; Spornb, D.; Dollc, W.; Wittwera, V. Thin Solid Films 1999, 351, 73.
如圖五所示，隨著粒徑的增加，接觸角亦 隨之增加，且接觸角最高可維持在140∘左 右。
在表面結構方面，薄膜之粒子粒徑在 120~200nm時，由AFM分析(圖六)，其表 面粗糙度Ra=46.5nm(<100nm)。
高性能低处理表面涂料
高性能低处理表面涂料刘新( 广州佐敦远洋制漆有限公司 , 510620)摘要 : 介绍了几种低处理表面涂料的优、缺点 , 探讨了在生锈后的处理表面 , 完整旧涂层和高压水喷射除锈等不同表面的性能 , 及在各种腐蚀环境下的应用。
关键词 : 高性能 ; 低处理表面 ; 涂料1 什么是低处理表面涂料低处理表面涂料 , 首先要与带锈涂料区别开来。
带锈涂料的主要作用是涂覆于残留锈蚀的钢铁表面 , 本文所介绍的低处理表面涂料 , 不仅可以带锈涂刷 , 还可以涂覆于其它种类的旧涂层上面。
在英文中 , 这类涂料叫做Surface -tolerant Coating , 直译过来为表面容忍性涂料 , 根据业内习惯 , 称之为低处理表面涂料。
我们必须理解到底可以容忍的底材表面是处于什么状态 , 这是最为重要的。
比如说 , 底材表面可能覆盖有氧化皮、锈蚀、各种成分的旧涂层、水分、盐分或者油污等。
这类涂料还可能要求在施工中能够容忍高温、低温、相对湿度以及表面潮气等。
在使用低处理表面涂料前 , 对于这些因素都要做认真细致的考虑。
低处理表面涂料的使用 , 主要针对在不可能完全达到喷砂级别 Sa 2 . 5 (ISO 8501 -1 : 1988) , 又要达到高级别的防腐蚀保护要求的情况下。
另外一个要求就是低处理表面涂料要能够涂覆在不同种类的旧涂层上面而不会产生相容性问题。
因此 , 在这种情况下的讨论 , 低处理表面涂料主要是指那些可以涂覆在手工或动力工具打磨的表面 (St2/ St3) , 旧涂层表面和高压水喷射除锈表面的涂料产品。
由于低处理表面涂料主要是应用于涂装维修方面 , 所以这类涂料产品还必须比其它类的涂料产品更能适应多种气候和施工环境。
高压水喷射除锈在涂装维修时已经越来越多地受到了关注 , 在船舶维修方面 , 高压水喷射除锈有着很多的应用 , 并且取得了极大的成功。
低处理表面涂料在高压水喷射除锈表面的应用实践表明它是最为适合的涂料产品。
低表面能树脂
低表面能树脂
低表面能树脂是一种特殊的树脂材料，其表面能极低，具有突出的拒水拒油性。
这种树脂材料常用于防粘贴、防涂鸦等领域，以及海洋船舶、桥梁、海上设施的防污涂料、渔具等相关器材的防污涂层和电子电器、显示屏等高疏水性涂料的制造。
低表面能树脂的外观通常是乳白色均匀液体，固含量≥50%，粘度(25℃)≤100mpa.s，固化时间/室温≤12小时(表干)，接触角≥100°，附着力3级以上。
这种树脂具有短固化时间、成膜效果好、粘结力强等特点，是一种具有良好低表面性能的新型树脂。
低表面能涂料及其应用技术
一４８—
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图７自聚集水性氟碳树脂防污涂料反应式
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图８氟代聚硅氧烷结构式 开发低表面能有机硅防污涂料的关键问题是涂料对底材的附着力差，解决办法之一就是利 用三层涂料体系：以环氧聚酰胺防庭涂料作为底漆，中阃是苯乙烯丙烯酸丁酯与聚硅氧烷的互穿 网络粘结层，然后再涂有机硅防污面漆。附着力的问题有待于进一步研究。此外，有必要提高其 机械性能，如抗划伤、抗撕裂、抗刺穿性能等。 ３低表面能减阻涂料
最近有一种新型的低表面能防污涂料一一氟代聚硅氧烷就是基于上述新的设计理念开发来 的 代 表 产 品ＰＮＦ珊Ｓ（ｐ０１ｙｎｏｎａｆｌｕｏｒｏｈｅｘｙｌｍｅｔｈｙ卜ｓｉｌｏｘａｎｅ） 及ＰＴＦＰｂ］Ｓ （ｐｏｌｙ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙ卜ｓｉｌｏｘａｎｅ）），其结构式如图８所示。线型的聚硅氧烷骨架上带有 氟碳侧基，－－－ＣＦ，在涂膜中将取向表面，即吸取了线型聚硅氧烷的高弹性及高流动性，又吸取了氟
利用压差流阻测试装置，研究了各类管道内壁涂层如环氧涂层、环氧沥青涂层、丙烯酸涂 层、低表面能涂层的减阻效果，结果显示，低表面能涂层具有明显的减阻效果，相对于环氧沥 青涂层减阻率提高２１．７ｚ％。 ３．１流阻测试装置
一４９—
图９流阻测试装置工作原理示意图
ZW-70低表面能陶瓷减阻防污涂层的作用机理和试验测试
摘要： 在海水 、 污水及石油化工管道输运等领域 ， 生 物／ 化合物垢 类污损 、 壁 面 腐 蚀 等 问 题 会 严 重 影
响 生 产 效 率 和生 产成 本 。Ｚ ｗ一７ Ｏ低 表 面 能 陶瓷 减 阻 防 污 涂 料 能 有 效 降 低 液 态 管 道 输 运 阻 力 ， 防
止 污 损 物 附 着 。本 文 主 要 分 析 了涂 层 减 阻 防 污 作 用 机 理 ， 并 通 过 压 差 减 阻 测 试 平 台和 挂 片 试 验 测
污损 生 物附 着 机理 的研 究 表 明［ ５ ］ ， 当 污损 生物
动作 用增 强 ， 沿 程压 力 损 失 增 加 ， 进、 出 口的 压力 降
必然 增大 。
寻找 到合 适 的表 面后 ， 会 将 存 储 在 泡 囊 中 的 多 聚糖
一
蛋 白络合 物黏 液 释放 出来 ， 在 孢 子 周 围 形 成 亲水
耐水性／ （ ３ ０ ｄ ） 不起 泡、 不失光 、 不 变 色 ＧＢ ／ Ｔ１ ７ ３ ３ —９ ３
耐洗刷性（ ２ ０ ０ ０次 ） 耐酸碱性（ ３ ０ ｄ ） 无 变化 无 变化 ＧＢ ／ Ｔ９ ２ ６ ６ —８ ８ Ｇ Ｂ ／ Ｔ１ ７ ６ ３ —８ ９
水接触角／ 度
项 目 膜 外观 粘结强度／ ＭＰ ａ 铅笔硬度／ Ｈ 性 能 光 亮 一亚 光 ＞２ ≥２ 检 测 方 法 目测 ＧＢ ７ １ ２ ４ －８ ６ ＧＢ ／ Ｔ ６ ７ ３ ９ —８ ６
中， 污 损 生 物会 很 快 吸 附 在 固体 表 面 ， 并 在 上 面 生
中 图分 类号 ： Ｔ Ｑ ６ ３ ７ ． ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ５ —８ ３ ７ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ —４ ６ —０ ３
船舶低表面能防污涂料研究进展
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 ：Ｑ ３ ． Ｔ ６０ ６ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔ ｆ ｈ ｐ ｉ ｇ ｌ ｗ ｕ ｆ ｃ ｎ ｒ ｙ ａ ｔ ｏ ｌ ｇ ｐ ｉ ｔ ｖ ｌ ｐ ｎ ｉ ｐ ｎ ｏ ｓ ｒ ａ ｅ ｅ ｅ ｇ ｎ ｉ ｕ ｉ ａ ｎ ｓ ｏ ｓ ｆ ｎ
制 成一 种 防污涂料 ， 验证实其 防污期可达 １ 经试 ０年。
Ｋｓｉａａ 研 发 了含 硅氧 烷树 脂 型 自抛光 防污 ｉ ｈｒｔ ｈ
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
作者简介 ： 国亮 （９ ５ ）男 ， 孙 １ ８一 ， 助理工程师 ， 湖北荆 州人 ， 主要从事
有 机 硅 是 指 有 机 聚硅 氧 烷 ， 表 面 能低 、 水 其 憎 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 、 橡胶及 其 改性物 质等 。 硅 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 ８ ０年代 开始 投人 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
图 １ 船 只 受海 洋 污 损 情 况
Ｆ ｇ１ ｏ ｒｓ ｎ ｏ ｈｐ ｙ ｓ ａ ａ ｅ ｉ． Ｃ ｒｉｏ ｆｓ ｉ ｓｂ ｅ ｗ ｔｒ
47生物污损的危害
海洋生物污损研究进展李丹丹47号材料与化工学院生物工程专业2班摘要本文介绍了生物污损的危害，还介绍了新型防污技术以及海生物附着特点和机理以及防海生物污损材料的研究现状。
低表面能涂料是当前广泛使用的防污材料，其利用自身表面能低的性质使海生物在舰船上的粘附力下降，进而达到防污损目的。
超疏水材料和仿生材料在自清洁、防腐蚀等方面所展示的独特性能。
关键字危害机理新型方法材料一生物污损的危害海洋附着生物也称海洋污损生物，海洋污损生物是指生长在船底、管道、浮标和人工设施上的动、植物和微生物的总称。
许多种类,如藤壶、牡蝎、贻贝等常附着于船底、浮标、管道和水下设施上,致使船舰航速下降,燃料消耗增加,因此对海防、海运交通、沿海工业和渔业常造成极大危害。
据美国统计,每年因污损生物引起的经济损失达7亿美元,英国统计每年达5千万英磅,1969一197。
年在日本广岛因爆发性出现盘管虫,使牡蜗业损失达30亿日元。
所以,海洋污损生物的危害及拄防治问题,多年来一直为世界各滨海国家所重视。
海洋中约有400压500 种污损生物附在所有污损生物中有半数以上浮游在海岸和港湾处,这些生物生长在船底、浮标、输水管道、冷却管道、沉船、海底电缆、木筏、浮子、浮桥、网具和海洋监测仪器上,并在这些设施表面上的积累、定居、及繁衍等,久而久之,就形成了一层坚固的、粗糙的、厚硬壳层。
从而引起了船舶及海上建筑的防腐蚀保护层的损坏,加速了金属构件的腐蚀,降低了船舶和海上建筑物的使用寿命,造成了相应的危害。
它们附着于船底,会增加航行阻力、降低船速、多耗燃料:附着于海洋养殖网具,会造成网眼堵塞、降低海水交换效率,可导致海水养殖鱼贝类发育不良甚至死亡;附着于海水管路内壁,会引起管路堵塞,从而酿成重大事故:附着于海洋监测仪器上会导致仪器信号失真、性能下降。
二深入探索污损生物附着机理许多大型污损生物如藤壶、牡蛎和贻贝等在附着时, 都会分泌一种特殊的生物胶质来将其牢固地黏附在附着基体表面上. 这种生物胶质黏结强度较高, 黏合速度快, 可在水下迅速聚合固化, 且极难降解. 因此需要对其进行详细的研究, 彻底查清其黏附特点和交联聚合作用机制. 若能弄清其结构组成及聚合固化机理, 便可针对这种生物胶质的黏结过程和固化机理, 通过人为因素来干扰其形成或交联聚合过程. 目前已经对海洋生物分泌的生物胶质进行了一定程度的研究工作, 但是对于组成胶质的蛋白质结构及黏附过程中各因素之间的相互作用并没有彻底了解清楚(2). 因此, 今后的工作重点应放在进一步探讨海洋生物胶粘物的结构、组成及黏附机理上, 寻找干扰或抑制液态胶交联聚合过程的方法和技术,阻止从液态到固态这一转变过程的发生.除生物胶质以外, 影响海洋生物附着的因素还有很多. 水温、盐度、pH值、离子浓度、海水溶氧浓度等都会对其造成一定的影响. 研究表明, 蔓足类生物的附着不仅受水温、盐度的影响, 还与光、附着基色、水深和水流等因素密切相关.综上所述, 如能彻底了解海洋生物胶质黏附的深层次原理并掌握污损生物优势种的发育特点及关键时期、附着过程、变态规律等信息, 便可以通过相应手段对其进行干扰, 有助于开发新型防污技术.三新型防污除污技术(一)微生物粘膜防污技术海洋结构物表面附着的微生物粘膜是一个可控制的复杂生态系统, 一方面与污损生物群落的形成和发展密切相关, 另一方面对涂料膜中毒料的渗出起着重要作用. Egan等发现用从石莼表面分离出的两种细菌经培养形成菌膜后, 能有效抑制藻类孢子和无脊椎动物幼虫的附着; 高运华等从防污涂料表面细菌粘膜中分离出具有抑制附着作用的细菌菌株(Q193)并用其制成人工细菌粘膜, 在一定时间内可以有效地防止生物污损. 因此, 深入细致探讨微生物粘膜中的细菌对其它生物所产生的抑制作用, 将有助于开发新型防污产品.(二)表面植绒型防污技术表面植绒型防污技术是一种新型的表面防污技术, 其防污原理是在涂料表面生成一层类似于微生物鞭毛的不稳定结构, 鞭毛结构在海水的冲击下会不停地运动使污损生物的孢子和幼虫难以在其表面附着, 因此可以起到十分良好的防污效果[53]. 相对于传统的防污涂料, 表面植绒型防污技术不采用毒物、使用中不会产生有害化学物质消耗, 因此其具有环境友好、长效广谱的优点(3).(三) 纳米防污技术近些年来纳米技术经历了突飞猛进的发展, 取得了十分突出的成绩和令人瞩目的成就.现有的防污技术中有机锡防污剂已全面禁用, 有机杀生剂和普通氧化亚铜的长效防污性能不能满足要求, 在这种情况下, 将传统防污技术与纳米科技相结合为防污技术的发展提供了一个新的方向[49].将纳米科技应用于防污技术, 可以有效提高防污剂的活性, 延长其使用寿命并使防污剂中的毒物得到充分利用. 将其应用于表面涂料还可以使涂料得到更加优异的物理化学性能. 采用纳米级的氧化亚铜结合高效杀生剂制成纳米防污涂料, 包裹在基料中的氧化亚铜不会随海水的冲刷而流失, 但是可以缓慢地释放出来, 达到长效防污的效果. 微胶囊包覆技术是纳米科技应用于污损生物防除领域的最新成果, 它采用聚合物材料对纳米级防污剂(如纳米级氧化亚铜、纳米级氧化锌)进行包覆形成微粒, 然后配制在涂料中, 通过改变聚合物材料的种类、沉积物厚度、交联度、包覆物微粒直径、包覆方法以及包覆颗粒在涂料中的浓度可以调节防污剂的释放率. 在海水的作用下微胶囊会逐渐溶解, 缓慢而有效地释放出防污剂, 从而可以达到长效稳定且效果更佳的防污作用.纳米防污材料是理想的环保长效型防污材料,通过纳米材料选择(1), 纳米负载技术和防污试验的进一步开展与完善, 终将研制出具有良好应用前景的高效纳米防污涂料.(四) 强声防污方法上世纪80年代, 瑞典人首创了以次声波清除锅炉烟道内积灰的技术. 此后, 强声清除法在清除锅炉烟道内结焦积灰方面得到了广泛的应用. 在船舶生物附着的清除中应用强声发生器产生的大振幅、高声强的强声声波来破坏污损生物的附着是一个很有发展前景的研究方向. 该方法对污损生物不具有灭杀作用, 而是采用强声机械能来破坏污损生物与基体之间的附着. 在未发生附着时可以使用低能量的强声进行防污; 对于已经附着的污损生物可以用高能强声声波将其去除. 强声清除法无毒副作用, 不污染环境; 适合各种复杂结构表面的附着清除, 不会损坏船舶结构; 容易实现自动清除, 清除效率高, 效果好. 这些特点使得该方法特别适合军用舰船等船体结构形状复杂、对除污效率和效果要求较高的情况. 防污工作所需要的强声发生器及所采用的强声声波目前尚未研究清楚, 并且强声清除法对军用舰船的隐身性能的影响仍需进一步研究.五新型防海生物污损材料(一) 杀生防污涂料从２０世纪８０年代后期开始，美国、英国、等国家先后对有机锡类防污涂料加以限制。
有机硅低表面能海洋防污涂料
有机硅低表面能海洋防污涂料【摘要】综述了近年来海洋涂料发展情况，分析了各种有机硅改性防污涂料的设计准则及其应用，并介绍了新的合成方法及技术。
【关键词】有机硅；低表面能；防污涂料中图分类号：k928.44 文献标识码：a 文章编号：船舶水线以下的部位长期浸泡在海水中，不但受到海水的腐蚀，其表面也常常被海洋生物附着，使船底表面粗糙度增加，船速下降，燃油消耗量增加。
在船底涂覆防污涂料是最直接有效的方法。
传统的防污涂料是通过防污剂(铜、砷、镉、铅、汞及锡等金属化合物）的渗出达到防污目的。
但这些物质在海水中能稳定存在并逐渐沉积，引起一些生物体畸形，还有可能进入食物链，危害人类健康。
目前正在开发研制的符合环保要求的防污涂料主要采取以下途径：海洋天然生物防污，导电涂料防污，涂层的自抛光防污，降低涂层表面的自由能防污。
其中降低涂层表面自由能的防污涂料（即污损物脱落型防污涂料）主要是指基于氟碳树脂及有机硅树脂的低表面能防污涂料，从环保角度来看，低表面能防污涂料无疑是最具发展前途的防污涂料之一。
1 低表面能防污涂料的防污机理低表面能防污涂料是利用涂料的低表面能和海洋生物不粘性的特点，使海洋污损生物不易在上面附着，即使附着也不牢固，污损生物在水流及船舶摆动及本身重力的作用下由船壳表面脱落，以达到防污目的。
有研究表明，当涂层与海水的接触角大于98°(表面能小于2.5×10-4n/m)时,涂层表面就不易被污损生物黏附。
具有低表面能特性的树脂主要有氟树脂和有机硅树脂，其中的氟树脂由于其价格高，在防污涂料中极少使用，目前的研究重点集中在有机硅树脂上。
2 改性有机硅低表面能防污涂料树脂的合成由于有机硅聚合物中的si-o键的共价键能高达425kj/mol，比一般的有机聚合物中的c-c键的共价键能(345kj/mol)和c-o键能(351 kj/mol)大很多，加之si-o键极性大，因此提高了si原子上连接的烷基对氧化作用的稳定性，增大了有机硅聚合物的化学惰性。
低表面能UV固化水性柔感塑料涂料的研究
摘 要 ：将季戊四醇三丙烯酸酯 （ Ｅ Ａ） Ｐ Ｔ 和聚二甲基硅氧烷 （ Ｄ Ｓ） Ｐ Ｍ 引入水性聚氨酯的主链 ， 制 得硅 氧烷 改性的 ｕ ｖ固化水性聚氨酯乳液 ， 通过 Ｆ Ｉ ＴＲ红 外光谱对乳液的结构进行表征。 将该乳液与
为 防止乳液喷涂后 流淌 ， 要求 乳液具有一定 的 黏度 ， 但是乳液黏度也不 能太 大 ， 否则不适宜 喷涂 。
在 其 他 条 件 相 同 的情 况 下 ， 液 的黏 度 主要 受 乳 液 乳
平 均 粒 径 的 影 响 。图 ２给 出 了 纯 Ｐ Ｐ — Ｕ、 ｕ Ａ和 Ｐ Ｕ—
对 比Ｐ Ｐ — Ｕ、 Ｕ Ａ和 Ｐ — Ｓ 的红外谱 图发现 ：在 ｕ Ａｉ
第５ ０卷
学 纯 ；季 戊 四醇 三丙 烯 酸 酯 （ Ｅ Ａ） 工 业 级 ：三 乙 ＰＴ ， 胺 （ Ｅ ， 析 纯 ；二 月 桂 酸 二 丁 基 锡 （ Ｂ Ｄ ； Ｔ Ａ） 分 Ｄ Ｔ Ｌ） Ｉ ａｕｅ１７ ， ｒａｕｅ５０ 工 业 级 ；涂 料 助 剂 ， ｒ ｃｒ １３ Ｉ ｃｒ ０ ， ｇ ｇ 工
表１ ｕｖ固化水 性柔感塑料涂 料参考配方
Ｔ ｂ ｅ １ Ｔｈ ｅ ｅ ｅ ｃ ｒ ｌｔｏ ｆ ａ ｌ ｅ ｒ ｆ Ｆ ｎ ｅｆ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ＵＶ ｕ ａ ｌ ｔ ｒ ｏ ｎ ｃ ｒ ｂ ｅｗａ ｅ ｂ ｒ ｅ
ｓ ｆ—ｆ ｅ ａ ｔｃｃ ａ ｉ ｇｓ ｏ ｔ ｅ ｌｐｌ ｓｉ ｏ ｔｎ
２ 结 果 与 讨 论
２１ Ｔ Ｒ谱 图 ． Ｆ Ｉ
速剪切搅拌乳化 ， 最后减压蒸馏脱除溶剂丙酮 ， 制得
固含 量 为 ４ ％、 Ｈ值 为 ７ ８ 均 匀 稳 定 的硅 氧 烷 改 ０ ｐ ～的 性ｕ Ｖ固化 水性 聚 氨酯 乳 液 。
低表面能涂料简介知识讲解
石油抽油 管防蜡
集输油田管 道减阻、船 舶减阻、螺 旋桨降噪
降低海底 生物与船 底涂层间 的表面润 湿性
低表面能涂料的应用
❖集输油田管道减阻
天然气管道内表面超疏水分 子膜及其防腐性能
油田管道表面经超疏水改性前后腐蚀液滴的浸润形貌对比图
低表面能涂料的应用
❖船舶防污、减阻
低表面能涂料是依靠涂料表面的物理作用来达到防污 效果。海生物通过分泌黏液润湿船舶表面进行吸附，若使 用低表面能涂层，会降低污损生物与涂层之间的表面润湿 性，从而增加附着的难度。
低表面能涂料分类
❖低表面能防污涂料
船舶在航行过程中，由于海洋生物的附着，可使船舶 航速减慢，燃油增加，海水管道及养殖网具堵塞，水下设 施破坏等。
低表面能涂料由于其独特 的表面性能，污损物在其上附 着界面非常弱，利用自重、航 行中水流的冲击或辅助设备的 清理可以轻易除去，成为海洋 防污涂料的最有吸引力的选择。
CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
哈尔滨工程大学的专家及国外的研究学者证实，“低表 面 能 超 疏 水 涂 层 的 减 阻 在 接 触 角 ＞ 150 ℃ 时 ， 可 减 阻 18%30%，当接触角＞174℃，流速较大时，减阻最高可达50%， 同时可减小水下自噪声10Bb”。可见CSS-Fe超疏水铁基涂层 在舰艇上的使用对进一步提高舰艇这个海上平台的快速反应 能力与作战能力有着非常重要的意义。
主要内容
一、低表面能涂料分类 二、低表面能涂料的应用 三、CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
低表面能涂料分类
含氟类低表面能涂料
不粘性能， 容易清洗；
表面张力小， 具有优异的 自润滑性能 和低摩擦性 能
防污涂料
低表面能减阻涂料
环保友好纳米二氧化钛低表面能船舶防污涂料
１ 引 言
随着 ２０ ０８年有 机 锡 自抛 光 防 污 涂 料 完 全禁 止使 用期 限的临 近 ， 以及 全球 环保 呼声 的 日益 高涨 ， 发 高 研 效无 毒型或低 毒环保 型 防污涂 料前 景看 好 ， 中， 其 低表 面能 防污涂 料是 最 有 吸 引力 的选 择 之 一 。 实验 发 现 ，
涂膜 的表 面形 貌 。
３ ３ 实海 挂板检 测 ． 参 照 Ｇ ５ ７ － ５在 大 连 湾 南 沱 海 域 进 行 实 海 防 Ｂ ３ ０８
污性能 测试 。
低表 面能 防污涂 料 结合 使用 ［ ， 环 保 型 防 污 涂 料 的 ３是 ］ 首选 之 一 。在 前 期 研 究 工 作 的基 础 上 ， 杀 菌 性 ］ 将 ｎｎ－ Ｏ２ 以及 具有 防污 效果 的小 分 子硅 油［ 作 为 ａ ｏＴｉ ［ ］ ５ １
摘 要 ： 为进一 步增 强 防污活性 ， 用 正 交 实验 法 合 采
成 了以纳米 二氧 化 钛 （ ａ ｏＴｉ ： 为 改 性 荆 的低 表 面 ｎ ｎ— Ｏ ）
能 海 洋 防 污 涂 料 ， 用 Ｓ Ｍ 和 接 触 角 检 测 仪 对 涂 膜 表 利 Ｅ
２ 实 验
２ １ 主 要 原 料 及 仪 器 ．
ＲＩ ＡＯ 空气压 缩 机 ， ７ Ｂ ｗ一 １喷 枪 ， 膜 附 着 力 试 验 仪 漆 Ｑ Ｚ 刮 板细度 器 ＱＸＤ等 。 Ｆ ，
２ ２ 防污涂 料 的制备 ．
数） Ｓ Ｍ 观 察结 果表 明 ， ａ ｏＴｉ ２在 所 制 得 的 涂 膜 ；Ｅ ｎｎ— Ｏ
中分 散均 匀； 通过 Ｇ Ｘ１０测得 的涂 料 最 佳接 触 角为 ５
中图分类号 ： ＴＱ６ ３
文章 编号 ：０ １９ ３ （ ０ ８ ０ －８ ３０ １ ０－ ７ １ ２ ０ ） ５０ ５ －４
低表面张力和低表面能
低表面张力和低表面能
表面张力和表面能是液体表面物理性质的两个重要参数。
低表面张力和低表面能的液体在工业和生活中具有广泛的应用价值。
本文将从两个方面来介绍低表面张力和低表面能的相关知识。
一、低表面张力
表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力所产生的一种现象。
液体表面上的分子受到液体内部分子的吸引力，使得液体表面对外呈现一种收缩的趋势。
而表面张力则是这种收缩趋势的表现。
低表面张力的液体，表面张力较小，液体分子容易被外界力量破坏，导致液体表面的形状不稳定。
低表面张力的液体在工业上有广泛的应用，例如在油漆喷涂过程中，低表面张力的液体可以使油漆在喷涂时更容易均匀地分布在物体表面上，提高喷涂效果。
此外，在纺织工业中，低表面张力的液体可以使纺织品的润湿性更好，提高染色和印花的效果。
二、低表面能
表面能是指液体分子表面所具有的能量。
液体分子表面的能量较高，容易与外界发生相互作用。
低表面能的液体，表面分子的能量较低，不容易与外界发生相互作用，从而表现出较弱的吸附性和粘附性。
低表面能的液体在生活中有很多实际应用。
例如，在防水材料中，
低表面能的液体可以使涂层表面形成一层密封的保护膜，防止水分渗透。
此外，在涂料工业中，低表面能的液体可以使涂料更容易施工，提高涂层的附着力和耐久性。
低表面张力和低表面能是液体表面物理性质的两个重要参数。
低表面张力的液体在工业中可以提高油漆喷涂和纺织染色的效果，低表面能的液体在生活中可以应用于防水材料和涂料工业。
这些应用都能够满足人们对于液体表面性质的不同需求，为我们的生活和工作带来便利和效益。
低表面能 标准
低表面能标准低表面能标准是指在特定应用场景中，通过控制材料表面的能级、降低表面张力、减少粘附力等手段，实现材料表面性能的优化。
低表面能标准在许多领域都有广泛的应用，如工业制造、生物医学、光学等。
下面将从减少表面张力、降低粘附力、减少表面污垢、提高流动性、减少摩擦阻力、提高抗腐蚀性、改善生物学性能、提高光学性能等方面详细介绍低表面能标准的实际应用。
1.减少表面张力低表面能材料的表面张力较低，可以减少液体对材料表面的润湿程度，从而降低液滴在材料表面的扩展速度。
这种特性使得低表面能材料在制造过程中能够更好地控制液体的流动，提高制造精度和效率。
2.降低粘附力低表面能材料可以降低物体之间的粘附力，使得物体表面不易附着其他物质，具有良好的抗污染性能。
这种特性在制造过程中可以减少污染物在材料表面的附着，提高生产效率和产品质量。
3.减少表面污垢低表面能材料可以减少表面污垢的附着，使得材料表面更加清洁。
这种特性在许多领域都有广泛的应用，如工业制造、食品加工等。
4.提高流动性低表面能材料可以改善液体的流动性，使得液体更容易地流过材料表面。
这种特性在制造过程中可以提高生产效率，减少生产成本。
5.减少摩擦阻力低表面能材料可以减少摩擦阻力，提高材料的耐磨性能。
这种特性在许多领域都有广泛的应用，如机械制造、交通运输等。
6.提高抗腐蚀性低表面能材料可以提高材料的抗腐蚀性能，使得材料在腐蚀环境中更加稳定。
这种特性在许多领域都有广泛的应用，如化工、石油等。
7.改善生物学性能低表面能材料可以改善生物学性能，如细胞生长、附着等。
这种特性在生物医学领域有广泛的应用，如组织工程、药物载体等。
8.提高光学性能低表面能材料可以提高光学性能，如反射率、透光率等。
这种特性在光学领域有广泛的应用，如光学仪器、太阳能电池等。
总之，低表面能标准在许多领域都有广泛的应用，通过控制材料表面的能级、降低表面张力、减少粘附力等手段，实现材料表面性能的优化。
了解和掌握低表面能标准的应用有助于提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量等多个方面的发展。
低表面能涂料配方部分物质的功能
（1）F200：是以三氟氯乙烯共聚物为主体的溶剂可溶型FEVE氟树脂，具有优异的耐候耐久性、耐腐蚀耐化学品性、高装饰性，良好的相容性、饱满性，极佳的耐盐雾性，特别适合于制作耐久耐候的建筑及烘烤涂料也可用于工业涂料。
技术数据：项目技术指标外观无色或淡黄色透明液体，无机械杂质细度，µm≤10粘度（涂-4杯）S 53±5固含量，% ≥53氟含量，% ≥19羟基含量，%（固体） 1.2~1.8酸值 mgKOH/g 4~8密度(20℃ g/ml) 1.10~1.20产品特性：高装饰性、超耐候性、防腐蚀性、高光泽，良好的相容性、饱满性，极佳的耐盐雾性应用领域：高性能双组份溶剂型氟碳漆（建筑涂料、烘烤漆）（2）有机硅树脂：是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。
水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有相当多的羟基。
水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度交联的立体网络结构。
成分结构：硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的。
当缩合反应在进行时，由于硅醇浓度逐渐减少，增加了空间位阻，流动性差，致使反应速率下降。
因此,要使树脂完全固化,须经过加热和加入催化剂来加速反应进行。
硅树脂最终加工制品的性能取决于所含有机基团的数量（即R与Si的比值）。
一般有实用价值的硅树脂,其分子组成中R与Si的比值在1．2～1．6之间。
一般规律是，R：Si的值愈小,所得到的硅树脂就愈能在较低温度下固化；R：Si的值愈大，所得到的硅树脂要使它固化就需要在200材250℃的高温下长时间烘烤，所得的漆膜硬度差，但热弹性要比前者好得多。
此外，有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。
低表面能防污涂料的动态性能
ｐｅ ｆ ｍａ ｃ ｒ ｘ ｍｉ ｄ ｂｙ ｏ ｐ ｒｎｇ ｗｉｈ ｔ ｏ ｉｉｄ ＡＰＰ ｔ ｒ ｏｒ ｎ ｅ ｗｅ ｅ ｅ ａ ｎｅ ｃ ｍ ａ ｉ ｔ ｈｅ ｍ ｄ ｆｅ ｈｏ ｍｅ ｔ ａ ｈｅ ｉ ｅ ａ ｒ ｌ ｄ ｓｖ ｎｄ ｐｕ ｅ ＡＰＰ．
第 ２ ７卷 第 ４期
精
细
石
油
化
工
３１
２１ ０ ０年 ７ 月
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＰＥＴＲｏＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
低 表 面 能 防 污 涂 料 的 动 态 性 能
郑 根 武
（ 京化工 职业技术学院 ， 南 江苏 南 京 ２０ ４ ） １ ０ ８
摘 要 ： 用 动 态模 拟 实 验 装 置 模 拟 船 舶 航 行 时船 舶 水 下 防 污 涂 层 的 实 际 工 况 ， 四 类 船 舶 低 表 能 防 污 涂 层 进 利 对 行 动 态 模 拟 实 验 ， 期 测 量 了表 面 接 触 角 、 面 粗 糙 度 、 污 涂 层 厚 度 等 各 项 性 能 ， 究 各 项 性 能 的动 态 变 化 定 表 防 研 规 律 。结 果 表 明 ： 污 性 能 、 层 厚 度 均 随 实 验 时 间 的延 长 和 模 拟 航 速 的增 加 而 逐 渐 下 降 ， 面粗 糙 度 随实 验 防 涂 表 时 间 的 延 长 和 模 拟 航 速 的 增 加 而 缓 慢 上 升 ， 方 中 氧 化 锌 成 分 的 存 在 降 低 了涂 料 的 防污 效 果 。 四类 低 表 面 能 配 防 污 涂 料 达 到 １ａ 污 期 效 所 需 的涂 层 厚 度 分 别 为 ６ ． ， ０ ４ ６ ． 防 ０ ３ ５ ． ， ３ ７和 ４ ． ｍ ７ ７“ 关 键 词 ： 表 面能 防 污 涂 料 模 拟 实 验 表 面 接 触 角 表 面 粗糙 度 涂 层 厚 度 低 中图分类号 ： ００９ ＴＱ ５ ． 文献标识码 ： Ａ
有机硅低表面能防污涂料控制因素与研究进展
有机硅低表面能防污涂料控制因素与研究进展潘 莹1,张三平1,周建龙2,李晓刚2,萧以德1(1.武汉材料保护研究所,武汉430030;2.北京科技大学,北京100083) 摘 要:简述了海洋生物的污损原理,介绍了有机硅低表面能防污涂料的主要特性,分析了影响其防污性能的主要因素,概述了该涂料的研究进展及试验研究方法,指出低表面能防污涂料是未来发展的重点,进一步改进和发展有机硅低表面能防污涂料具有很大的空间。
关键词:有机硅;低表面能;防污涂料;试验中图分类号:T Q 637 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2009)12-0058-04Con trolli n g Factors and Progress of L owSurface Energy S ili cone An ti fouli n g Coa ti n gsPan Ying 1,Zhang Sanp ing 1,Zhou J ianl ong 2,L i Xiaogang 2,Xiao Yide1(1.W uhan Research Institute of M aterials Protection,W uhan 430030,China;2.U niversity of Science and Technology B eijing,B eijing 100083,China ) Abstract:This article has described the fouling mechanis m by marine bi ol ogy and the main features,contr olling fact ors and p r ogress of l ow surface energy silicone antifouling coatings .The test methods t o study these coatings have als o been summarized .It is pointed out that the devel opment of l ow surface energy anti 2fouling coatings is the devel opment target of future antif ouling coatings and there is still r oom f or further i m 2p r ove ment and devel opment of these coatings . Key W ords:silicone;l ow surface energy;antifouling coatings;test作者简介:潘莹(1974—),女,工程师,从事腐蚀与防护研究工作。
低表面能防污涂料专利技术综述
低表面能防污涂料专利技术综述作者：张璐来源：《科学与财富》2017年第23期摘要：低表面能防污涂料是通过降低涂层的表面能而使海洋污损生物难以附着或容易脱落，其具有环境友好性和良好的防污性能。
本文综述了有机硅、有机氟、氟硅系列低表面能防污涂料的专利技术发展路线。
关键词：低表面能；防污涂料；有机硅；有机氟；氟硅1、低表面能防污涂料概述海洋生物污损是由于各种海洋生物，如藤壶、藻类等在船舶外壳、海洋建筑物等表面上附着沉积引起的现象。
该现象会增加船舶航行阻力、加速海洋设施腐蚀，造成严重的经济损失，涂装防污涂料是解决以上问题最常用且有效的方法。
防污涂料是为阻止海洋生物污损，保持船底、海洋设施结构件表面光洁的一种专用涂料。
防污涂料的发展从整体上可分为以下阶段：传统含防污剂涂料、有机锡共聚物自抛光防污涂料、无锡自抛光防污涂料和低表面能防污涂料。
低表面能防污涂料是利用涂料表面具有低表面能的物理性能，使海洋生物难以附着或者附着不牢，在船舶航行时利用水的剪切力作用或专门的清理设备很容易清除附着生物的一种防污涂料，主要分为有机硅系列、有机氟系列和氟硅系列。
2、低表面能防污涂料相关专利技术发展路线2.1有机硅系列低表面能防污涂料的发展1970年，申请号为USD3702778的专利首次提出以硅橡胶为基料，配以其他助剂制得低表面能防污涂料，但其防污效果没有传统防污涂料好。
之后又出现了采用室温硫化硅橡胶作为基料的相关专利，但由于早期的这类防污涂料的防污效果不甚理想，所以往往同时添加三丁基氟化锡等防污剂。
随后则逐渐向不含有毒防污剂方向发展，申请号为JP11007681的专利中公开了在硅橡胶的基础上添加液态石蜡和矿油制得无毒低表面能防污涂料。
单纯的硅基涂层虽然有一定的防污性能，但施工性差、固化时间长、重涂性差、与船体的粘结力弱，使得其实际应用受到限制，同时由于这一时期开发的有机锡自抛光涂料显示出更优秀的防污性能，使得有机硅低表面能防污涂料在七十年代到八十年代间发展缓慢，相关专利申请较少。
氟碳漆标准规范
氟碳漆标准规范氟碳漆是目前应用较为广泛的一种化学品，它可以很好的保护各种材料的表面，同时还可以提高它们的耐磨、抗氧化、抗腐蚀等性能。
不过，由于氟碳漆的化学成分比较特殊，其标准规范也比较复杂。
本文将从氟碳漆的特性、应用范围、标准规范等多个方面进行分析，以期帮助相关车间和企业更好的了解和应用氟碳漆。
氟碳漆的特性氟碳漆的核心成分是含氟聚合物，其具有以下特性：1）低表面能：含氟聚合物具有低表面能，可以很好的附着在各种材料的表面上，并形成均匀、光滑的薄膜，起到保护材料的作用。
2）耐化学性：因为氟碳漆含有氟元素，所以它的化学性质也比较特殊。
它具有很好的耐化学性，不易被化学物质侵蚀，能保持材料的外观。
3）耐高温：氟碳漆的化学成分可以承受高温，所以它在高温环境下也可以保持稳定的性能。
4）良好的防水性：氟碳漆可以防水，同时在水下环境下也可以保持稳定。
氟碳漆的应用范围由于氟碳漆的特殊性质，相较于其他的涂料它的使用范围比较广泛。
以下是目前氟碳漆在各行各业的应用范围：1）航空航天：氟碳漆具有很好的耐高温、耐氧化特性，所以它常被用于航空航天行业中，用于飞机的表面、发动机罩、涡轮叶片等。
同时，氟碳漆可以减少飞机在空中的空气阻力，从而降低能源消耗。
2）化工厂和石油行业：在化工厂和石油行业，经常会有酸、碱、油、气等化学品的使用。
因此，这些环境下的机器设备表面需要需要使用耐化学性强的涂料来保护。
氟碳漆便是一种理想的选择，它可以很好的保护机器表面，防止化学腐蚀和氧化。
3）建筑业：氟碳漆在建筑业中的应用比较广泛，主要是因为它可以保护建筑外立面，并且颜色和光泽可以持久不变。
同时，氟碳漆也可以起到防水、防污、防腐蚀等多种作用。
4）汽车制造业：汽车表面需要具有较好的颜色和耐久性，以便在日常使用中不易生锈或者变形。
氟碳漆是一种能够满足这些需求的涂料，因为它可以保持长期的光亮和色彩不变。
氟碳漆的标准规范氟碳漆是一种化学品，它的标准规范比较复杂。
低表面能涂料简介
大，能确保覆盖住极性基团及偶极子。涂料交联密度高，取向
的含氟端严格固定，且表面非常光滑，既能抵抗黏附分子的渗 透，又可以抵抗黏附所诱导的分子重排。由于黏附分子渗透重 排受到限制，涂层和黏附物之间的黏附不牢，形成分明的易剥 离的界面。舰船航行速度较高，因此即使在舰船停泊时被海洋
生物附着污染，一旦航行达到一定速度，就可剥离掉附着物。
引入到聚合物链中，使其具有较低的表面能。主要原因有
： C:F 键键能比 C:H 键键能大，且 F 原子电子云对 C:C 键的
屏蔽比H原子强，此外，C:H键的电子云分布使得含C:H键 的物质能与油污发生作用，而 C:F 键中电子被紧紧束缚在 原子核周围，综合作用使得含氟化合物具低表面能。如氟 含量很高的聚四氟乙烯表面能约为20mN/m。
低表面能涂料防污机理
低表面能涂料的应用
船舶防污、减阻
CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
我国南海地处热带，海水常年温度较高，特别适合海洋 生物的快速繁殖和生长。任何船舶只要航行到南海，船底都 会符着大量的海洋生物。海洋生物的附着增大了船体表面的
粗糙度，增加了船舶在水中航行的阻力。经测定，当航速为
2-9节时，船体上附着的海洋生物会使航行阻力增加 3倍。海 洋生物附着在螺旋桨上，使螺旋桨的有效输出功率减小为原 来的80%，带有导流器的螺旋桨更易受到它的影响。因此有 效防控海洋生物在船底部附着有着非常重要的现实意义。
CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
CSS-Fe超疏水铁基涂料是一种高含氟树脂涂料，其氟化基团
超疏水系列涂料在船舶与海洋工程应用方面开展了产、学
、研项目合作，期待着能为我国的海洋事业作一点实事。
CSS-Fe超疏水铁基涂料是船底防污的自洁净涂料。
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低表面能涂料分类
θ：水和固体表面之间的接触角 当θ＜90℃时，水可以在固体表面铺展， 此固体表面称为亲水表面；
当θ＞90℃时，水在固体表面收缩，此 固体表面称为疏水表面；特别地，当θ=0℃ 时为完全润湿表面， θ=180℃时为完全疏水 表面。
θ＞150℃时，固体表面称为超疏水表面。
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低表面能涂料分类
❖低表面能防污涂料
船舶在航行过程中，由于海洋生物的附着，可使船舶 航速减慢，燃油增加，海水管道及养殖网具堵塞，水下设 施破坏等。
低表面能涂料由于其独特 的表面性能，污损物在其上附 着界面非常弱，利用自重、航 行中水流的冲击或辅助设备的 清理可以轻易除去，成为海洋 防污涂料的最有吸引力的选择。
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低表面能涂料分类
❖含氟类低表面能涂料
此类涂料主要是利用聚合物的高分子改性，将F原子 引入到聚合物链中，使其具有较低的表面能。主要原因有 ：C:F键键能比C:H键键能大，且F原子电子云对C:C键的 屏蔽比H原子强，此外，C:H键的电子云分布使得含C:H键 的物质能与油污发生作用，而C:F键中电子被紧紧束缚在 原子核周围，综合作用使得含氟化合物具低表面能。如氟 含量很高的聚四氟乙烯表面能约为20mN/m。
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CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
此外，CSS-Fe涂层由于超疏水层在微观上具有较低的 表面能，与水的相互作用力弱，涂层表面的水介质与涂层 的相互结合不紧密，表面的水介质有从涂层壁面剥离的趋 势，使水体流经超疏水表面时产生壁面滑移，使得边界上 的速度梯度减小，从而减小边界上的剪切力，由于边界面 上的速度梯度减小，故摩擦阻力系数减小，推迟了层流附 着面流态的转变，使附着面层层流状态更稳。使流态转换 的临界雷诺数相应增大，大大降低摩擦阻力。可使舰艇在 剥离附着物后减阻，提高航行速度。
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低表面能涂料分类
涂层减阻
涂层依靠改变壁面的表面性能，如疏水、疏油性，使 得物体壁面与液体介质间亲和性减弱，直接地减小流体在 壁面上的切变应力，增大层流附着面的厚度，使层流向湍 流过度的转捩点后移。主要从以下两方面考虑：
1、尽量使物体表面保持光滑，降低摩擦阻力。
2、尽量使层流压保持在较长的范围内，因为对于摩 擦阻力来说，层流阻力系数总是比湍流小得多，为了让推 迟湍流的转捩，由层流转变为湍流的转捩雷诺数可达到 3×106，大大降低摩擦阻力。
低表面能涂料简介
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主要内容
一、低表面能涂料分类
二、低表面能涂料的应用
三、CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
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低表面能涂料分类
低表面能涂料也称不粘涂料，是近年来快速发展的 一类涂料体系，是采用低表面能涂料制备的涂层，与底材 的结合力良好，与纯水的接触角＞120℃。
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CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
CSS-Fe超疏水铁基涂料是一种高含氟树脂涂料，其氟化基团 大，能确保覆盖住极性基团及偶极子。涂料交联密度高，取向 的含氟端严格固定，且表面非常光滑，既能抵抗黏附分子的渗 透，又可以抵抗黏附所诱导的分子重排。由于黏附分子渗透重 排受到限制，涂层和黏附物之间的黏附不牢，形成分明的易剥 离的界面。舰船航行速度较高，因此即使在舰船停泊时被海洋 生物附着污染，一旦航行达到一定速度，就可剥离掉附着物。 CSS-Fe超疏水铁基涂料是船底防污的自洁净涂料。
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低表面能涂料分类
涂层减阻
如法国“海鳝”鱼雷外表面涂装具有低摩擦阻力的涂 层后，明显提高了鱼雷的航速；NASA开发出的微绉褶涂层 技术，除了可应用于飞行器或船舶表面，以降低能源损耗 外，此类技术并应用于运动竞赛方面，譬如泳帆船表面， 结果显示高分子涂层可减阻60%。
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❖船舶防污、减阻
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CSS-Fe超疏水涂层在船舶上的应用
我国南海地处热带，海水常年温度较高，特别适合海洋 生物的快速繁殖和生长。任何船舶只要航行到南海，船底都 会符着大量的海洋生物。海洋生物的附着增大了船体表面的 粗糙度，增加了船舶在水中航行的阻力。经测定，当航速为 2-9节时，船体上附着的海洋生物会使航行阻力增加3倍。海 洋生物附着在螺旋桨上，使螺旋桨的有效输出功率减小为原 来的80%，带有导流器的螺旋桨更易受到它的影响。因此有 效防控海洋生物在船底部附着有着非常重要的现实意义。
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低表面能涂料分类
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低表面能涂料分类
含氟类低表面能涂料
不粘性能， 容易清洗；
表面张力小， 具有优异的 自润滑性能 和低摩擦性 能
防污涂料
低表面能减阻涂料
憎水憎油性 能，不污染 设备内物料 等；
具有突出的 耐热性、耐 候性、介电 性、耐化学 品性等
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低表面能涂料的应用
憎水
减阻降噪
海洋生 物防污
石油抽油 管防蜡
集输油田管 道减阻、船 舶减阻、螺 旋桨降噪
降低海底 生物与船 底涂层间 的表面润 湿性
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低表面能涂料的应用
❖集输油田管道减阻
天然气管道内表面超疏水分 子膜及其防腐性能
油田管道表面经超疏水改性前后腐蚀液滴的浸润形貌对比图
特点：不是不附 着，而是附着不牢固， 一旦大流速可自动除 去，即可称为：自洁
净涂层
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低表面能涂料分类
❖低表面能减阻涂料
低表面能ห้องสมุดไป่ตู้减阻涂料
疏水减阻
涂层减阻
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低表面能涂料分类
疏水减阻
用低表面能物质来实现疏水和减阻的是由于疏水涂层推 迟了平板表面流体层流边界层向湍流边界层的捩转。或疏水 表面的减阻归结于液-固界面间产生了滑移（滑移20μm），从 而实现减阻。
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低表面能涂料的应用
❖船舶防污、减阻
低表面能涂料是依靠涂料表面的物理作用来达到防污 效果。海生物通过分泌黏液润湿船舶表面进行吸附，若使 用低表面能涂层，会降低污损生物与涂层之间的表面润湿 性，从而增加附着的难度。
低表面能涂料防污机理
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低表面能涂料的应用