表面植绒海洋防污技术的原理及研究进展.docVIP

表面植绒海洋防污技术的原理及研究进展 , . 第卷第】期 涂料工业. 年月 表面植绒海洋防污技术的原理及研究进展 张淑玉,郑纪勇,付玉彬 .中国海洋大学,山东青岛; .海洋腐蚀与防护重点实验室,中国船舶重工集团公司第七二五研究所,山东青岛 摘要:从植绒翩备工艺以及表面植绒防污技术的防污原理和特点等方面介绍了一种表面植绒海洋防污技术,该 技术是一种环境友好型的海洋防污技术。不同于传统的毒杀式防污措施会对海洋环境造成严重的危害。从表面植绒 防污技术中绒毛参数对防污性能的影响和植绒防污材料的防污性能两个方面,对植绒防污技术的研究进展进行了系 统的概述,分析了该技术在实际使用中有待进一步解决的问题,并展望了表面植绒海洋防污技术的应用前景。 关键词:表面植绒;海洋生物污损;防污技术 中图分类号: 文献标识码: 文章编号:???, , . ,, ,;. ,, , ,Ⅲ ? :? ,, . ,. ? ? ? .. ? .,. : ; ; 海洋生物污损对船舶和海洋水下设施危害巨大,有数据 早由瑞典工程爆在世纪年代开发,后又经多年研 表明,当海洋生物污损率为%时,船舶阻力达到洁净表面时 究,发明了在环氧树脂层上涂覆一层充有静电的极端密集纤 的倍,燃料消耗增加%?。海洋污损还会破坏金属表面 维的防污技术,并于年申请获得了世界专利¨。这种防 的涂层,加速金属的腐蚀和老化’ ,污损生物代谢过程中产生 污技术采用静电场的方式,使纤维“植”入涂有粘合剂的基材 的有机酸也会加速船舶、海洋钻井平台、海水管道等的腐 上,形成纤维表面,防止海生物附着。因此,被称为植绒型防 蚀。 。对养殖业而言,污损生物会重压养殖材料,引起设备故 污技术【。自此,该技术成为海洋防污研究的热点之一。 障一一,也会堵塞水箱的网眼,消耗营养和氧气,造成养殖产品 本文从植绒制备工艺、技术特点、国内外研究进展,以及 营养不良、畸形、甚至死亡。因此,解决海洋生物污损问题对 在实际使用中有待进一步解决的问题等方面对植绒型防污技 术进行阐述。 各国的海事活动与海洋开发有重大而深远的意义一。常用的 防污技术有涂刷防污涂料。 和电化学防污技术,但随着人 表面植绒海洋防污技术的原理 们对传统防污措施带来的危害的认识和使用要求韵提高,新 型无毒环保防污技术受到越来越多的关注,逐渐出现了仿生 .植绒制备工艺 防污技术。 、导电涂膜防污技术。 、纳米防污技术。?、微胶囊 经过电着处理的绒毛在高压静电场作用下,规则、均匀地 包覆技术¨以及采用微相分离结构防污技术。“等一系歹新 植入湿润状态的粘合剂中,经固化后最终形成柔软、光滑的绒 型防污技术。 毛层 。静电植绒工艺装置示意图如图所示。 表面植绒防污技术作为一种环境友好型海洋防污技术最 万方数据张淑玉等:表面植绒海洋防污技术的原理及研究进展 当纤维绒毛进入电场区时发生极化.产生两种运动:一种 是冈其电荷分布小均匀而产生的垂直于极板方向的:、下运 动,另一种是绒毛的翻转运动。两种复合运动使原柬紊乱的 网形高压电极 绒毛绕电场方向转动,并最终平行于电力线方向,从『历使绒毛 .? / 以垂直于幕材表面方向栽植于表面的粘合剂中,形成良好的/ 外观特征” 静电植绒的制备.艺流程为:先按照需要对绒毛纤维进 行开纤等处理.“进行染色和电着处理;根据绒毛测试结果选 择合适的高压静电场,通过植绒器材把绒毛植入涂有粘合剂 基材 的基材上;植绒完毕后,进行【司化处理,使绒毛、粘合剂和基材 牢固结合;完全固化后再进行刷毛、清洗等后处理,得到植绒 图 静电植绒装置示意图 样品.其备工艺流稃示意见图, 、’ . ;’‘ 环氧树脂 修饰后的绒毛涂刮粘合削 静电植绒 叵日匪习 困日 图静电植绒工艺加工流程‘『’ ‘‘ . .. 防污特点 檀绒型防污技术的防污原理和特点 基以『:的防污原理,表面植绒防污技术的防污特点有: 。. 防污原理 环保性:单靠物理作Ⅲ防污,不会太绀分的释放而产,消 绒毛之间小空间的阻碍作刖:研究?一发现基材表而 耗.也不存在有害化学成分的释放.不会对海洋环境造成危 /二. 覆盖致密纤维绒毛后,植绒密度一般为? 害;物日∽能好:耐磨、耐冲。,尤其是耐弯曲性能好; 即绒毛问隙为.~. ;而海洋乍物的休长:螅体幼虫 .§。陀好:植绒使用的粘合剂可以足各种树脂。。“,如环氧、丙 .; 厶为. .吸幼虫 』为 烯酸、聚氨酯、有机硅、酚醛、醇酸、氯乙烯、氯化橡胶、苯乙烯 . %,藻类幼虫椰 //为. .藤壶幼虫 丁‘二烯、聚酯、醋酸乙烯酯及其混合物等,也叮以是现有的一 ”‘ 舶,,∽∞』为 纤维绒毛的宅间远远小于最 些材料表面防护防腐蚀涂料和防污涂料或树脂¨”,这样就 小的污损生物的体积.污损乍物由于受到纤维绒毛层的阻托,