| 单词 | 无毒防污涂料 |
| 释义 | 【无毒防污涂料】 拼译：nont oxic antifoulting coatings 在海上运输、海洋开发、海水利用、海产捕捞和养殖中普遍存在海生物的污损，造成很大的危害。传统的防污方法是在涂料中加入氧化亚铜或有机锡防污剂，毒剂以一定速率渗出涂层表面，可毒杀或忌避污损生物，一般有1～5a的防污效果。20世纪70年代开始出现将有机锡以酯键化学结合于丙烯酸酯高聚物制成第2代称为自抛光防污涂料。但近10年来研究发现有机锡类化合物及高聚物对海生物及人体都有毒性累积作用。可导致贻贝、牡蛎等海生物产生畸变，抑制发育，甚至死亡。美、英、日等国都先后制订法规限制或禁止在防污涂料中使用有机锡防污剂。为了环保的需要，研究开发无毒、无污染防污涂料，已成为活跃的研究领域。 无毒防污涂料根据其防污机理可分为物理，电化，生化和化学四种方法。1．物理法。是利用硅、氟聚合物表面的物理特性(例如低表面自由能)防除海生物附着的方法。低表面自由能法是较早进行研究而获得成效的方法。1983年中国涂料株式会社以ぺィ才クレン为商品名的无毒防污涂料面世。该涂料是由室温硫化硅橡胶为漆基，加入石蜡，石蜡油、硅油等憎水，润滑剂制成的。涂层表面能低，生物难以附着，即使附着，在航行中水流冲击下也易除去，有2年的防污期效。美国电力研究院通过30多种防污涂料试验后认为以有机硅为基料的防污涂料性能最好。1987年美国海军试验室的布莱第(R．F．Brady)等人利用NRL氟化多元醇和Desmodur N－75(NCO组份)双组份的聚氨酯为基料，加入四氟乙烯粉末，制成低表面能涂料。该涂料在“Seamule”号拖船上进行了8．5a实船试验。每年进坞清洗一次。其附着力和强度都优于硅橡胶类涂料，但需清洗较硅橡胶繁琐。1989年日本兔田化学工业(株)开始销售根据特殊的鳞片(フ一レク，flake)结构原理设计的不沾污涂料，牌号为AF-ぺィ才ス一ァⅡ(船用)，Ⅲ(渔网用)。该涂料临界表面张力低，生物难以附着。利用吸水性树脂的半渗透膜作用，在涂层表面形成不适合于海生物生长的近似淡水环境而且表面光滑，起到防污作用，在聚氨酯中加入10%的吸水性树脂制成涂料。浸海试验9个月，附着生物为0%，而不加吸水树脂则为70%。最近，日本东L公司根据海生物易附着于硬的岩石和钢铁表面，而难附着于柔软海草的现象，采用极细的聚酯纤维制成表面似毛皮的布，粘附于船底，用以防污，已取得实效。2．电化学法。导电防污涂料是基于电化学原理防止海生物污损的新型涂料1983年林喜世茂利用微细铜箔和石墨短纤维为导电材料，添加到高聚物溶液中制成导电涂料，在10V1A通电条件下，浸涂导电涂料的渔网12个月无生物附着。同年日本Chori公司用同样导电材料分散在EVA乳液中，制成有2a防污效果的渔网涂料。1991年日本三菱重工研制成功船底用导电涂料，并提出其电化学防污原理。海水在微弱电流下发生电解，在船底周围生成具有杀菌防污作用约10μm厚的次氯酸离子层。但其浓度低于自来水的消毒浓度对环境无影响。电压低，对人体无不适感觉，是一种公认无毒防污涂料。只要涂层不破坏，可长期使用。3．生化法。生化防污是在研究海生物附着，繁殖等污损过程提出来的。1985年法国诺埃尔(R．M．Noel)发现活性蛋白酶(例蛋白酶B500)加入涂料中对蛋白质组成的污损生物能迅速分解，免除污损达9个月之久。1990年桑村慎一，岩村悟郎等将番瓜蛋白酶(Papain)吸附于聚苯乙烯载体上形成酶络合物，由其制成的涂料有4个月防污作用。继而该研究小组把蛋白水解酶(Protease 10P)载于亲水的交联固化的聚合物微粒上，制成渔网防污涂料可将防污期提高到12个月。4．化学法。是传统的防污方法，现仍是海洋防污涂料研究的主体。根据防污剂添加方式不同可分为添加型和化合型(或称自抛光型)两类，原用的添加型防污剂一Cu2O，TBTF，TPTC等毒性(LD50，为470，250，125)较大，在限用、禁用之例，故转向无毒防污剂的筛选和合成。日本造船研究会从1990～1992年进行了“关于船底涂料新型防污剂的调查研究”，通过安全性和防污性的综合评价，选出包括：二甲基二硫代氨基甲酸锌酯，2、4、5、6四氯间苯二腈，N，N′二甲基三氯苯基脲，二硫化四甲基秋兰姆等在内的17种新型防污剂。经研究发现在涂料中加入牡蛎壳粉，甲壳素及其衍生物粉，蛋白粉等天然无毒物质都有显著的防污作用，并已证明钛酸钡，亚铁氰化锌、铁氰化锌等也有很好的防污功能。日本ィハラヶミ力ル工业(株)利用马来酸酐缩亚胺为防污剂制成商品名为“龙宫”的渔网防污涂料。该防污剂在海水中从涂层渗出后几小时内就水解为无毒的化合物，经环保部门认可，于1987年在全国渔协推广，有4个月防污效果。1987年关西涂料(株)的名西靖等在漆基中加入氮化亚磷或氯化氮磷衍生物制成防污涂料，此类化合物在海水中水解成氨、磷酸等，在涂层表面浓度高，海生物难以存活，得以防污，但当扩散，冲稀之后，可成为海生物的营养物。100μm厚涂层可防污6个月。无锡的自抛光防污涂料是在有机锡自抛光防污涂料的基础上发展起来的，但不含Sn，而含有无毒的Si、Ni、Cu等无毒高聚物。名西靖利用聚丙氧基氮化亚磷缓慢水解性及其产物防污性能制成6个月无藤壶、海藻附着的无毒防污涂料。1988年山守直木等利用α-ω=(3－胺丙基)二甲基硅烷和二丙烯酸镍酯的共聚物制成自抛光涂料，可防污24个月。1991年日本中国海洋涂料(株)的汤木修平等以有机硅氧烷和丙烯酸酯共聚物制成SPC无锡防污涂料。其临界表面张力为0．025N／m。最大静磨擦为0．162，100μm涂层在海水中有24个月防污能力，比有机锡SPC防污涂料的溶蚀率降低了一倍。另外，还合成丙烯酸铜酯的高聚物，可做为有机锡化合物的替代品。在研究开发无毒防污涂料的同时，也进行了其水性化的研究1988年德永元次用四烷基氯化铵为防污剂分散在水性聚氨酯漆基中制成有5个月防污期效的涂料。1990年佐藤正明用带有季胺盐阳离子的丙烯酯单体制备的高聚物为基料制成水性防污涂料。1991年康斯顿(M．Kronstein)将Cu2O利用丙烯酸树脂处理生成络合物，然后再分散在水性漆基中制成无毒、低渗出率(比不处理降低一个数量级)涂料。化学防污一直是防污涂料研究的主要内容，筛选和合成新型无毒的防污剂占重要位置，无锡自抛光防污涂料是近期研究的热点。重点是合成水解速率适中(＜100μ／a)，附着力强防污性好的高聚物。美国Devoe海洋涂料公司已有成功应用的先例。低表面自由能防污涂料是较早开发，率先投入实用的无毒防污涂料。但仍有层间附着力和涂层强度等改进工作。电化和生化防污方法正在进行实用化的研究。水性防污涂料是无毒防污涂料应实现的最终目标。只有这样才能实现既不污染海洋又不污染大气的真正的无毒防污涂料。【参考文献】：1 中国涂料(株)·涂料报知，1983，4(6) 2 名西靖，等．Antifouling coatings，GB．2183240，19873 桑村慎一，岩村悟郎等·固定化されゐ酵素を含有すゐ防污涂料用复合树脂ぉょびこれ含む防污涂料．平2－227645，平2－227471，19904 佐藤正明，等．水分散型防污涂料，日特开．平2－64164，19905 名西靖，等．Polyphosphzane-coated substrate resistance to marine fouling，U．S 49080616 汤木修平．防污涂料组成物，日特开，91－91571(化工部海洋涂料研究所战凤昌高级工程师撰) |
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