海洋防腐防污材料

• 2.3鳞片涂料 鳞片防腐涂料是以耐腐蚀树脂如环氧、聚氨酯、氯磺
化聚乙烯等为主要成膜物质，薄片状的云母氧化铁鳞片、 铝金属鳞片、不锈钢鳞片和玻璃鳞片等为骨料，配以适当 添加剂制得的厚浆型涂料。由于鳞片涂料的涂层中多层鳞 片水平重叠排列，延长了腐蚀介质渗透到底材的路径，提 高了涂层的防腐性能，在海洋重防腐领域得到了越来越广 泛的应用。它既不含贵金属，也不含有毒成分，是环保型 防腐涂料，近年发展迅速。该涂料具有极其优异的防腐性 能，是海洋防腐涂料中极具潜力的品种。
• 近年来低毒或无毒防污剂的研发成为热点，同时随着高分 子材料学科的迅速发展，一些防污涂料用功能性树脂也陆 续被研制出来。下面就主要介绍近年来防腐防污的重点概 括介绍和研究的进展
1 “生杀型”
杀生防污涂料主要由高分子树脂防污剂溶剂填料外加辅 助材料组成 其中防污剂为生物毒素，主要防止和控制污损 生物在基体表面的附着和生长高分子树脂作为涂膜的 基体
据有关统计，腐蚀损失占GDP的3%～5%，全世界每 年因腐蚀而造成的直接经济损失约为7000亿美元。按最低 比例3%计算，我国每年因腐蚀造成的直接经济损失达到1 万亿元。
被海水腐蚀的码头
海洋防污涂料
生杀型
污损可脱附型
阻止污损型
• 在目前已发展的防止海洋生物附着生长的技术中，涂刷防 污涂料因其具有经济性、有效性和易操作性等优点，近年 来发展得最快、应用最为广泛。防污涂料主要由树脂、防 污剂、辅助材料、填充料和溶剂5 种成分组成，其中，防 污剂是对附着生物起毒害作用的主要毒料，而树脂是黏结 和分散防污剂的重要载体。因此，两者是决定防污涂层性 能的关键成分。
• 1.1.2人工合成防污剂
• 人工合成低毒或无毒防污剂是另外一个重要的研究方 向一方面，通过确定天然产物防污剂的结构，人工合成复 制或者引入其防污官能因子；另一方面，借助一些具有杀 菌功能的物质，人工设计环境友好的高效防污涂料，尤其 是随着现代纳米科学技术的发展，出现了一些结构新颖的 纳米防污剂
• 2 污损可脱附型
• 2.1 无锡自抛光树脂 无锡自抛光树脂为丙烯酸或甲基丙烯酸共聚体，在支
链上键接非锡金属如铜、锌以及硅烷等而不是传统的 TBT 基团。
• 其作用机理 • 是聚合物基料可与海水中的离子发生离子交换反应，在漆
膜表面形成一种可溶性“肥皂”，在水流的作用下，涂层 表面可以进行自我抛光，使得表面附着生物一起脱离，以 达到防污的目的。
什么是
• 海洋腐蚀的危害
船舶码头等水线以下的壳体长期与海水接触受到海水 的腐蚀海洋生物的附着使船舶的航速下降船壳腐蚀速度加 快。数据表明，当海洋生物污损率为5%时，船舶阻力就相 当于洁净表面的2倍燃料消耗增加 10%。水中平台设施毁 坏，电厂冷却水管道阻塞对其涂覆各种海洋防污涂料可以 防止以上问题出现。
的先导化合物，其研究有着深远的意义。
பைடு நூலகம்
• 一些陆生植物中含有防污功能的生物活性物质，从辣椒中 提取的辣素就是典型的代表。Watts较早制备了含有辣椒辣 素的防污涂料.
• 另外，Stupak外，Stupak 等的研究表明，从栗子、含羞草、 白坚木中提纯出的苯酸钠和丹宁酸对纹藤壶及甲壳类的幼 虫具有麻醉作用，且这种麻醉作用随着化合物剂量的增加 表现得越快.
和防污剂的载体，可直接影响涂膜的性能并控制防污剂的 释放因此，研究防污剂和高分子树脂以及它们之间的相互 作用是开发杀生防污涂料的主线
1.1 防污剂
1.1.1天然产物防污剂
•
天然产物防污剂是一类从自然界动物、植物或微生物
中提取的具有防污活性的物质。天然产物防污剂最大的优
点是无毒，有利于保持生态平衡，是设计仿生低毒防污剂
• 2.4 不溶性树脂基体涂料
• 在不溶性树脂基体防污涂料 中，一般需要加入大量的 防污性填料，其 使 用 量 往 往 超 过 临 界 填 料 体 积 含 量 因 此，在生成的涂层中，填料粒子间可发生聚集，而不 是完全分散在树脂中此类涂层下水之后，表面填料因逐渐 溶 解 而 释 放，但树脂基体则不 溶因此，会在表面形成一 个渗滤层渗滤层中互相贯通连接的空洞可形成一个个通道 使得内部的填料也可逐步释放出来。随着时间的推移，形 成的渗滤层越来越厚，内部填料的释放所需经过的路程越 来越长 受菲克扩散法则的影响，填 料释放速度会随着 时 间的推移呈指数下降为了弥补这一缺陷，不得不添加大 量 的防污性填料
海洋防腐防污材料与涂料
A09化工2班 李鹏浩 学号090702228
什么是海洋腐蚀
• 海洋腐蚀是指金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环 境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一 种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生 低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们 的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。 海洋腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区 域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此 外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等 。通常 ， 金属构件在海洋飞溅区（指风浪、潮汐等激起的海浪、飞 沫溅散到的区域）的全面腐蚀速率最高。
• 2.2 有机硅弹性体污损可脱附型防污涂料
• 有机硅弹性体是典型的污损可脱附型防污材料污损生 物可在其上附着生长但在航行中，附着物易被水流 冲 刷 脱 附，从而达到有效的防污效果拜尔曲线表明低能表面与 污损生物的粘结强度相对较低
防污特点： 当污损生物从涂层表面脱附时，可通 过 剥 除 平 面 内 剪 切 平 面 外 剪 切种模式断裂当以剥除模 式断裂时，污损生物会更容易更快速地从涂层上脱附低弹 性模量涂层可促进断裂以剥 除 模 式 发 生，从而使得污损 生物较易脱附有机硅弹性体同 时 具 有 低 表 面 能 和 低弹 性模量与硬的 有 机 氟 材 料( 具 有 比 有 机 硅材料更低 的 表 面 能) 相 比，它 具 有 更 好 的 污 损 可脱附性能。
• 2.5 生物可降解树脂 聚合物的降解有 4 种主要方式：
• 微生物降解 • 大型生物降解 • 光降解 • 化学降解
生物可降解树脂是环境友好型海洋防污涂料的需要， 利用其在海水中的溶解或水解，结合无毒防污剂的使用来 实现防污。生物可降解树脂主要有生化聚合物、天然聚合 物和合成聚合物