船舶防污涂料用树脂基料的发展及作用

    0.引言　　　　海洋生物污损无时无刻不对人类的海洋开发与应用提出挑战。所谓海洋生物污损，即海洋生物如藤壶、水螅、海虹、海藻、石灰虫等附着于船底或水下设施之上[1]。全世界有记录的海洋污损生物超过2000种，其数量之多和生长速度之快对海洋开发造成了极大的危害，就舰船而言，可以归纳为以下4点：(1)引起船体质量的增加和表面粗糙度的增大。由此降低了船舶的航速和操纵性，并增加燃料的损耗。据估计，该方面引起燃料的消耗增加了44%，而航行费用则增加了77%[2]。(2)增加船舶入坞维修的频率。入坞维修将浪费大量的时间和资源，而且维修过程将产生大量的有毒物质。(3)破坏漆膜，造成局部腐蚀，改变涂层的电导率以及由此引起电化学腐蚀。(4)新物种的引入。由于船舶的航行一般要跨越多个海域，这样便容易把某个海域的生物带到其他海域，导致物种入侵问题。对此，人们研究了多种防污技术，而防污涂料是其中既经济又高效的途径[3-4]。海洋防污涂料的发展大体可划分为3个阶段：传统的常规防污涂料、现代有机锡共聚物自抛光防污涂料、环境友好型防污涂料，而树脂基料对防污涂料的发展起了重要的作用。　　　　1.20世纪60年代前防污涂料用树脂基料　　　　人类与海洋污损生物斗争的历史与航海史一样久远，早在2000多年前，人类就已经认识到海洋污损生物的危害性。然而，直到19世纪中期，制备采用大量毒料分散于树脂基料中的方法才开发出来。防污涂料基料起着分散和粘结承载杀生剂的作用，由于树脂性能的缺陷以及高分子树脂合成工业的发展，这类基料逐渐被合成树脂所替代。表1总结了20世纪60年代前主要防污涂料所使用基料的情况。

　　表120世纪60年代前防污涂料用基料

　　2.20世纪中后期钢质船用防污涂料树脂基料　　　　该时期涂料可分为3类：①基料可溶型；②基料不溶型或接触型；③有机锡自抛光涂料(TBT-SPC)。由于所使用的树脂基料类型不同，分散于基料中的防污剂在海水中的释放机理与过去几十年的涂料产品有很大的不同。防污剂释放机理的不同决定不同的应用、不同的防污行为以及防污期效。　　　　2.1可溶型基料　　　　20世纪50年代，可溶型涂料开始投入市场并应用于舰船之上，其基料为松香及其同系物[7]，主要特征在于树脂成膜物在海水中是可溶解的，它与防污剂同时溶解于海水中，可以不断释出新的表面并释放防污剂(如表2所示)，起到了粘结承载和释放防污剂的作用。树脂基料力学性能较差，因此所能承载的生物防污剂的浓度较低，漆膜较薄，在防污期效内溶蚀率恒定，防污期效为12～15个月。其主要优点是可以施工于光滑的沥青基底漆，但由于这类树脂粘结性、耐氧化性和耐油性均较差，所以坞修后必须马上入水，否则基料容易在空气中被氧化。　　

 

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