有机硅低表面能海洋防污涂料的合成及应用

    摘要：简述了有机硅低表面能防污涂料的作用机理,重点论述了改性有机硅涂料树脂的合成、应用,并介绍了新的合成方法和技术。　　　　关键词：有机硅,低表面能,防污涂料　　　　传统的防污涂料是利用涂料中释放出的铜、锡、汞、铅等毒料来杀死海生物的,这虽然能减少海生物的污损,但有害物质的释放给生态环境和人类健康也造成了危害。因此,许多国家都相继制定了限制或禁止使用毒性防污涂料的法规或条例,并开发研制对环境无污染的新型无毒防污涂料,以取代传统的毒性防污涂料。目前,新型无毒防污涂料的开发研制主要采取以下几种途径:(1)改变涂层表面的物理化学性能;(2)采用生物化学方法;(3)利用涂层的自抛光机理;(4)降低涂料表面的自由能。其中,通过(4)而得到的防污涂料以其独特的防污机理和优良的防污性能,受到人们的广泛关注,尤以有机硅改性低表面能涂料的研究十分活跃。　　　　1有机硅低表面能涂料的防污机理　　　　根据Dupre推导的公式可知,固体表面自由能越低,附着力越小,固体表面液体的接触角也就越大。海生物在涂层上的附着机理与表面自由能方面的研究国外早有专论,研究表明,涂层的表面能应低于1.2×10-4N/m才能有效防止海生物的附着。有机硅化合物具有憎水性,其表面能很低,而且结构很稳定,即使在水中长期浸泡,结构变化也很小。　　　　有机硅系列防污涂料与通常的涂料相比,具有更平滑的表面,海生物难以在上面附着,即使附着也不牢固,在水流或其它外力作用下很容易脱落。它不存在毒性物质的释放损耗问题,能起到长期防污的作用;同时,应用中严格控制有机硅涂层的厚度及弹性模量,将有助于进一步提高其防污性能。　　　　2有机硅低表面能涂料树脂的合成　　　　2.1有机硅-聚氨酯类　　　　利用氨基硅油中的活性氢和聚氨酯中的异氰酸酯基反应,从而将有机硅链引入到聚氨酯上,得到有机硅聚氨酯类的防污涂料树脂。它以聚氨酯链为主链,聚硅氧烷链段(PDMS)则位于侧链上,易于向表面迁移而使涂膜具有低的表面能,从而有较好的防污性能[1]。

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