海洋防污涂料环保化策略研究与发展

随着环保要求的不断提高,含锡自抛光涂料已经于21世纪初被全面禁用,现有的无锡自抛光涂料由于对海洋环境的潜在威胁,也随时可能面临被限制使用的风险。运用各类环保化策略,设计制备绿色环保的海洋防污涂料将是防污涂料的重要发展目标。本文基于传统自抛光防污涂料的两大核心组分防污剂和基体树脂开展了符合环保要求的技术更新方面的论述,同时简要阐述了仿生防污技术、污损释放技术、导电防污技术和紫外防污等海洋防污涂料环保化技术的特点、发展现状及未来发展方向。

海洋重防腐涂料及涂装体系现状及发展趋势

全面分析了我国船舶涂料、集装箱涂料、海洋资源开发及装备的防腐涂料涂装体系以及沿岸基础设施建设的防腐蚀保护涂料的现状及发展趋势。

船舶涂料研究进展

对船舶涂料的分类进行梳理,为今后进一步探索船舶涂料的新材料、新工艺和新应用提供指导。

船舶防污减阻涂料研究进展

海洋生物污损引发船体腐蚀加速、寿命缩短、航行阻力增加以及燃料损耗增加等问题,已成为海洋工业的全球性问题。随着人们对海洋环保意识的提高,传统防污涂料释放防污剂的污染问题被日益关注,研究环境友好型防污减阻涂料逐渐成为发展趋势。本文综述了两种防污减阻涂料的研究进展,污损释放型涂料以有机硅和有机氟为研究重点,仿生防污涂料主要研究仿生表面结构与天然活性物质等。本文阐述了现有研究的优缺点及未来研究方向,最后展望了防污减阻涂料的应用前景与发展方向。

新型有机硼防污剂在自抛光防污涂料中的匹配稳定性和防污性能研究

本工作探究了一种新型有机硼防污剂——4-异丙基吡啶甲基二苯基硼烷(4-IPDMB)在防污涂料中的稳定性和防污性能。以稳定水解的丙烯酸硅树脂为自抛光基体树脂,以4-IPDMB为主防污剂,以吡啶硫酮锌、溴代吡咯腈或异噻唑啉酮等作为辅助防污剂,制备了多种防污涂料,并进行性能表征。首先采用一步自由基聚合法成功制备了一种具有稳定抛光速率的丙烯酸硅树脂,抛光速率测试结果表明该丙烯酸硅树脂的抛光速率为4μm/month。按配方将如上组分配制成涂料后,通过附着力试验、储存稳定性试验和浅海静态挂板试验对4-IPDMB在防污涂料中的配方匹配稳定性和防污能力进行了表征。结果表明,含有4-IPDMB的防污涂料具有良好的防污性能,当与其他辅助防污剂混合后,附着力、防污性能和储存稳定性均产生一定程度的变化,需进一步探究4-IPDMB与辅助防污剂之间的潜在化学反应,指导配方优化。

石墨烯/氟碳涂料在某海洋装备上的应用

在耐候型氟碳树脂体系中用石墨烯替代部分常规的碳黑颜料,制备了一种应用在海洋装备上的海灰色低表面能热反射面漆。该涂层的去污率高达96%,使装备表面达到易于清洁、便于去除油污的效果;太阳光反射率可达83%,可有效降低装备内部的温度,从而避免了防锈油流失导致的加速腐蚀问题。高强度石墨烯的加入还增强了涂层的耐磨性。所制石墨烯/氟碳涂料有效解决了某型号特种装备现有的若干棘手问题,具有非常高的实际应用价值。

空心玻璃微珠在涂料中的应用与研究进展

简述了空心玻璃微珠的表面改性方法以及在涂料中的应用情况,分类总结了其在隔热涂料、防火涂料、吸波涂料和防腐涂料中的最新研究进展,并对未来空心玻璃微珠在涂料中的应用方向拓展进行了展望。

基于拉曼光谱的含铜自抛光防污涂料的性能研究

海洋生物污损现象常常发生于涉海材料及海事设备的表面,造成了严重的经济损失及安全隐患。防污涂料可通过缓慢的毒剂释放来达到缓解海洋污损生物的目的,是极为经济高效的措施之一。其中防污剂是防污涂料功能实现的主体组分。然而,有关含铜自抛光防污涂料(Cu_(2)O-SPC)中防污剂氧化亚铜(Cu_(2)O)的检测及在服役过程中的成分变化研究较少。鉴于此,本工作探究了Cu_(2)O-SPC表面特征及防污剂Cu_(2)O在服役过程中的成分变化。扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)结果表明,Cu_(2)O-SPC表面存在明显的颗粒相和非颗粒相,其中颗粒相存在大量的Cu、C、O元素,非颗粒相存在Cu、C、O、Fe、S、Si等元素。拉曼(Raman)光谱结果表明,选定Cu_(2)O-SPC中Cu_(2)O的追踪拉曼特征峰为409 cm^(-1),抛光磨蚀前后Cu_(2)O-SPC的特征峰值发生了变化;对Cu_(2)O-SPC部分区域进行原位分析发现Cu_(2)O特征峰强度及峰面积降低并且波动减小。这表明抛光磨蚀前后Cu_(2)O-SPC中Cu_(2)O浓度发生了变化,且对Cu_(2)O进行追踪发现,防污涂料服役过程中Cu_(2)O向外界进行了缓慢扩散,并且于防污涂料内部在浓度差的驱动下由高浓度向低浓度进行了扩散。本工作有助于明确海洋装备用防污涂料表面形貌及成分、防污剂浓度转变,为防污涂料关键化学组分追踪和量化分析提供了新的思路。

甲板防滑涂料性能评价标准研究

甲板防滑涂料除了有效防止甲板上的装备侧滑和人员摔伤,还能够保护甲板免受腐蚀、磨损等破坏,随着我国战斗力的不断提升,对专用甲板防滑涂料还提出了经受高重、高速飞机的高频冲击等更高性能的要求,对不同应用环境不同性能需求的甲板防滑涂料选择合理的测试方法进行客观评价对于该类涂料的应用选型具有十分重要的意义。对国内外甲板防滑涂料相关标准GJB 5066-2001、GB/T 9261-2008、HJB 285A-2016、GJB 9779-2020和MIL-PRF-24667C(2008)进行了全面梳理,对各标准的特点和侧重点进行了分析,给出适用的应用场合;对各标准中防滑性、耐磨性、耐冲击性、耐盐雾腐蚀性、耐人工加速老化性等关键性能的试验方法进行了详细说明,指出各测试方法中测试条件、测试参数等的差异性,体现了不同评价标准对甲板防滑涂料选型的适用性。

食品接触用涂料研究进展

近年来随着人们的食品安全意识逐步提升,市场对食品接触用涂料的安全卫生要求越来越高。针对食品接触用涂料的使用场景,综述了各类食品接触用涂料的使用特点和研究现状,为防止涂料危害人体健康提供相关参考。

环境友好海洋防污涂料的新进展

海洋污损生物附着在海洋设备表面造成设备损坏,影响海洋经济发展。海洋生物污损的防治一直是国内外研究的焦点。虽然传统的有机锡防污剂具有良好的防污效果,但会对海洋生物及环境造成危害,破坏生态平衡。因此,研究与开发环境友好型防污体系成为目前海洋防污涂料发展的主导方向。该文主要介绍近3年环境友好型防污涂料的研究进展,并对其未来的发展趋势进行了展望。

抗静电涂料研究概述

分类综述了本征型抗静电涂料和复合型抗静电涂料的研究进展,详细介绍了碳系导电填料、金属导电填料和金属氧化物导电填料对抗静电涂料性能的影响。重点分析了抗静电涂料在雷达罩抗静电和石油罐导静电2个领域的应用现状及其在应用中存在的问题。探讨了抗静电涂料未来的发展方向,指出抗静电涂料的多功能化是未来的发展方向之一。

硼酸锌膨胀型防火涂料阻燃抑烟性能的研究

以纯丙乳液为基体,以聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺为膨胀阻燃体系,钛白粉为高温填料,硼酸锌为阻燃抑烟协效剂,制备了钢结构膨胀型防火涂料。通过大板燃烧法与热质量损失分析测试了其热性能,通过建材烟密度箱测试了其烟密度值,用数码照片和扫描电镜观察了炭层的宏观与微观结构。结果表明,硼酸锌的加入提高了钢结构防火涂料的抑烟性能和阻燃性能。当添加18.75份硼酸锌时,烟密度等级仅为10.3,耐燃t为126.3min。

无溶剂环氧饮水管路防腐涂料的制备及性能研究

介绍了无溶剂环氧饮水管路内壁防腐涂料的制备及性能研究。该涂料无溶剂、无毒无味,试验表明具有与管道、管壁良好的附着力、耐磨性、耐腐蚀性,对多种介质具有抵抗性能等特点,适用于城市饮用水管路和远距离输配水管道内壁的防腐保护。

石墨烯在环氧锌粉涂料中的应用研究

从石墨烯的防腐机理分析着手展开研究,利用具有良好导电性的优质物理法石墨烯替代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉颜料,研制了一种质轻、防腐效果优异的石墨烯改性环氧锌粉涂料,通过对涂层耐盐雾性试验的考察,证明该石墨烯改性环氧锌粉涂料防腐性能远远优于高锌含量的富锌底漆,耐盐雾性可达2 500 h。

氟硅污损脱附型防污涂料的性能研究与应用

污损海生物对船舶等设施的黏附,给航运业节能减排工作带来极大阻碍。污损脱附型防污涂层由于具有极低的表面能和平滑的表面,能够有效抑制污损生物的黏附,但是同样存在物理机械性能较差的弊端,使其在外力的作用下易划伤破损,极大影响了污损脱附型防污涂层的推广应用。本研究中通过采用含氟固化剂将F-C链段引入污损脱附型防污涂层三维空间网络中,另外通过添加特定功能填料增强涂层内部致密程度,从两种途径有效增强污损脱附型防污涂层的物理机械性能。三维视频显微镜观察氟硅污损脱附型防污涂层的微观表面形貌,发现经过含氟固化剂和特种功能填料改性后,涂层具有更加光滑致密的微观形貌。经过为期一年的静态实海防污性能考察,相比市售传统污损脱附型防污涂层,氟硅污损脱附型防污涂层具有更加优异的防污性能。研究结果表明,氟硅污损脱附型防污涂层具有更优异的力学性能和防污性能。

聚酯聚氨酯风机叶片涂料的研究

指出了风机叶片涂料目前存在的问题,研制出一种用于风机叶片防护的聚酯聚氨酯涂料。阐述了这种风机叶片涂料的制备方法及性能检测结果,并且讨论了树脂、催化剂、耐磨颜料及助剂的种类和数量对涂料性能的影响。

飞机用环保型防滑涂料的制备及性能研究

根据飞机防滑涂料的使用环境特点,研制了一种飞机用环保型防滑涂料,该涂料采用丙烯酸树脂和聚酯树脂混拼改性,用脂肪族异氰酸酯固化剂进行固化,配以改性型砂作为防滑颗粒提高涂层的摩擦系数,同时选用了醋酸叔丁酯作为豁免溶剂降低体系的VOC含量。重点讨论了树脂类型、防滑颗粒、溶剂选择对涂料性能的影响。结果表明,该涂料具有优异的防滑性、耐磨性、耐介质性和环保性,能够满足飞机防滑涂料的要求。

不可逆示温涂料的研究进展

介绍了不可逆示温涂料的技术原理和国内外研究情况。总结了不可逆示温涂料的发展规律及趋势,并对不可逆示温涂层技术的后续发展提出了建议。

超薄膨胀型硅丙乳液防火涂料的研究

以自合成硅丙乳液为基料,以聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇为阻燃剂体系,配制出膨胀型硅丙乳液防火涂料。实验比较了膨胀型硅丙乳液防火涂料与丙烯酸酯乳液防火涂料的耐火性,探索了涂层厚度对防火性能的影响,选择出具有优异防火性能的阻燃体系各组分的配合比例。