胡涛[1]2004年在《无有机锡新型舰船防污涂料体系的研究》文中指出随着国际海事组织规定的含有TBT的防污涂料的最终使用期限的日益临近，全球的防污涂料工业发生了重要的变革。 本研究是在充分分析海洋生物附着机理的基础上，开发不含TBT的新型高性能防污涂料及配套的防腐蚀涂料。 本文系统介绍了舰船防污涂料体系发展的不同阶段，探讨了涂料的临界颜料体积浓度对涂料性能的影响，并以此为参考分别对以古马隆树脂和丙烯酸树脂为主要成膜物的防污涂料体系进行了配方设计。在配套防锈涂料的研制中，古马隆防锈涂料TL005和丙烯酸防锈涂料TL014的各项常规性能最佳，其中TL005的附着力为1级，细度达到25—30μm，在耐盐水试验中浸泡12个月锈蚀面积不超过5％，漆膜无脱落；TL005的附着力也达到1级，细度达到30—35μm，截至目前在耐盐水试验中浸泡3个月锈蚀面积不超过5％。利用充电曲线法，测得涂层／金属体系的R_p均在10~6Ω以上。 在防污涂料制备中，本研究使用了几种新型防污剂来替代有机锡，目前国内未见有相关报道。采用氨基醋酸加速测试法测定铜离子的渗出率，测定结果介于10～40 μg／(cm~2·d)，符合防污要求。经SEM观察结果发现，Mg、Ca、Fe、Cu和zn等元素的含量在涂料不同部位的变化幅度非常大，表明经分离后各种填料的粒子在涂料中并不是均匀分布的，这一结果在现有文献中还未见报导。 鉴于目前对仿生无毒舰船防污涂料和低表面能防污涂料的研究尚停留在试验阶段，从现有的化工产品中遴选出理想的可替代有机锡的防污剂是开发新型防污涂料的一个有效途径。顺应二十一世纪世界防污涂料工业发展的趋势，本研究通过查阅大量的资料，进行系统的试验，实现了这一目标，对提高我国涂料工业的技术含量和产品附加值，参与国际竞争将起到积极的作用。
杨莉[2]2006年在《新型TF-SPC船舶防污涂料的研究》文中进行了进一步梳理防止船舶受到海洋生物污损最有效的途径是在船舶上涂覆防污涂料，有机锡防污涂料因在低浓度下即可达到广谱高效的防污目的而在世界范围内得以广泛应用，但是，有机锡不仅对海洋环境和海洋生物造成了严重的污染，而且影响到了人类的健康，开发无毒环保型防污涂料是船舶涂料发展的必然趋势。 本研究设计合成了一种兼具低表面能特性的新型无锡自抛光防污涂料。 自抛光防污涂料的主体是自抛光高聚物，因此本研究首先优化设计合成一种具有水解特性和低表面能特性的有机硅接枝高聚物：以多种丙烯酸酯类单体及丙烯酸为原料，采用溶液聚合法合成含羟基的丙烯酸树脂；再将正硅酸乙酯部分水解缩聚，并减压蒸馏除去乙醇，制备聚硅氧烷；然后以聚硅氧烷对合成的羟基丙烯酸树脂进行接枝改性，制得用于自抛光防污涂料并兼有低表面能特性的接枝聚合物。利用IR、GPC、TG等分析手段对合成的聚硅氧烷改性丙烯酸树脂进行结构表征，并通过调整制备配方及工艺，对其结构与性能不断优化，最终制备出G-9-1～G-9-9一系列性能优异的树脂，贮存稳定性大于6个月，附着力为2级，铅笔硬度为H，膜面均匀饱满，涂膜表面能为23～32mJ·m~(-2)。 分别以G-9-1～G-9-9九组树脂为基料，以氧化亚铜为防污剂，引入5％纳米SiO_2粒子，制备出九组无锡自抛光防污涂料，并对其铜离子渗出率和表面能进行了分析测量，其最低表面能可达25mJ·m~(-2)，铜离子渗出率最早在第9天即稳定，自抛光特性明显。 以兼具低表面能特性和水解特性的硅氧烷接枝聚合物为自抛光高聚物来实现自抛光防污涂料动态自抛光防污和静态低表面能防污的有机结合的方法目前尚未见报道，这种方法将为开辟经济、环保型防污涂料的开发提供一种新的设计思路。
陈美玲[3]2008年在《低表面能及改性丙烯酸系列无毒防污涂料制备与应用研究》文中提出在海洋中航行的船只受到海水侵蚀后会附着种类繁多的生物,并使船体表面的摩擦力明显增加,进而导致舰船航速降低,燃料消耗增大,进坞维修次数增多。为防止海洋生物附着,最有效的措施是在船壳表面涂覆有毒的防污涂料。但有毒防污涂料的使用破坏了海洋的生态环境,严重威胁着人类的健康。国际海事组织已明令禁止在2008年1月1日后使用含有机锡毒物的防污涂料,随着这一禁令的实施,环境友好无毒船舶防污涂料的开发研制已经在全球范围内展开,其中无毒低表面能脱污型(fouling release)防污涂料的研究尤为引人注目。本研究以耐候性和耐油性优异、且价格低廉的丙烯酸树脂为基础,针对海洋污损生物的附着机制,设计合成了具有低表面能等不同特性的系列改性丙烯酸树脂,并用红外光谱和凝胶色谱对合成树脂的结构及分子量进行了检测。结果表明,采用自由基溶液共聚法,可以将各种丙烯酸单体与氢氧化锌及聚硅氧烷聚合,合成出具有水解特性的丙烯酸锌树脂和聚硅氧烷改性丙烯酸树脂;也可以将有机硅单体与丙烯酸单体共聚,合成出具有低表面能特性的有机硅改性丙烯酸树脂。采用化学滴定法检测了改性丙烯酸树脂的酸值,用JY-82型接触角检测仪检测了树脂与水滴的接触角和涂膜的表面能。结果表明,合成的丙烯酸锌树脂和聚硅氧烷改性丙烯酸树脂的酸值、水解率和储存稳定性良好,具有自抛光特性;合成的有机硅改性丙烯酸树脂涂膜均匀饱满,与水的接触角可达83°,具有低表面能特性。系列改性丙烯酸树脂的合成工艺方法简便,原料来源广泛,在替代含毒防污涂料方面具有广阔的应用前景。同时,本研究以上述系列改性丙烯酸树脂为成膜物,通过添加各种防污剂、防污助剂、颜填料、以及各类溶剂和助剂,制备了丙烯酸锌自抛光型、自抛/低表面能双重作用型和仿生无毒低表面能脱污型等叁种防污涂料。依据国标GB6824-86,检测了自抛光防污涂料的铜离子渗出率,用GS-X150表面张力测定仪检测了低表面能防污涂膜的表面能,用SEM和GE5数码显微镜观察了低表面能无毒防污涂料的表面结构、涂膜形貌及其与液体接触的界面状态,并对防污涂料进行了实海试验。结果表明,本研究使用的叁种防污助剂(TCPM、百菌清和敌草隆)均可减缓涂料中铜离子的渗出率,因而明显增加了涂料的防污期效与防污性能,其中TCPM的防污效果最好;微米级颜填料和纳米级SiO2粒子的加入,不仅有效地改善了涂料涂膜的强度,更主要的是通过仿照荷叶表面微观结构特征,在涂膜表面构筑出了一种微米-纳米阶层结构。这种结构,导致涂膜与液滴界面间产生了一种显微“气垫”形态,进而导致涂膜与液滴间的接触角高达150°、表面能降至6mJ/m2、且附着力达1级,为在完全环保无毒的条件下仅以仿生涂膜的物理特性防止海洋生物污损方面提供了坚实的理论与应用基础。接触角可达150°的仿生无毒海洋防污涂料,在国内外同类研究与应用方面迄今还未见报导。最后,本研究针对海洋污损生物的附着机理、低表面能涂膜表面微米-纳米结构及其上形成“气垫”后表面润湿性及接触角的变化,提出了首先增加固体表面的粗糙度γ,使其更容易稳定地实现表面的超疏水性能,其次降低固液接触界面分数f s,以进一步提高涂膜表面的疏水性能的低表面能涂料的设计思路。实海试验的结果表明,具有微米-纳米阶层结构的涂膜具有良好的防污效果。
参考文献：
[1]. 无有机锡新型舰船防污涂料体系的研究[D]. 胡涛. 大连交通大学. 2004
[2]. 新型TF-SPC船舶防污涂料的研究[D]. 杨莉. 大连交通大学. 2006
[3]. 低表面能及改性丙烯酸系列无毒防污涂料制备与应用研究[D]. 陈美玲. 大连交通大学. 2008