仿生海洋防污涂料

发表时间: 2023-12-02 18:08:47 发布者:环氧类

  HI NA PAI NT 2 00 5.10中国涂料C桂泰江(海洋化工研究院,青岛266071)仿生海洋防污涂料摘要: 叙述了仿生海洋防污涂料的概念, 重点介绍了仿生海洋防污涂料的类型及发展的新趋势。关键词:仿生;海洋;防污涂料;中图分类号:TQ 637文献标识码:A文章编号 : 1006-2556(2005) 10-0026-031前 言海洋生物的附着给船舶和海洋设施带来极大的危害。 它一方面增加船体自重和船体摩擦阻力, 从而增加燃料消耗 ; 另一方面会加速船体腐蚀,缩短船舶常规使用的寿命。从20 世纪初开发了防污涂料以来, 基本上解决了海洋生物附着问题。20世纪70年代以后,随着汞、 砷等防污剂的禁用, 有机锡化合物成...

  HI NA PAI NT 2 00 5.10中国涂料C桂泰江(海洋化工研究院,青岛266071)仿生海洋防污涂料摘要: 叙述了仿生海洋防污涂料的概念, 重点介绍了仿生海洋防污涂料的类型及发展的新趋势。关键词:仿生;海洋;防污涂料;中图分类号:TQ 637文献标识码:A文章编号 : 1006-2556(2005) 10-0026-031前 言海洋生物的附着给船舶和海洋设施带来极大的危害。 它一方面增加船体自重和船体摩擦阻力, 从而增加燃料消耗 ; 另一方面会加速船体腐蚀,缩短船舶常规使用的寿命。从20 世纪初开发了防污涂料以来, 基本上解决了海洋生物附着问题。20世纪70年代以后,随着汞、 砷等防污剂的禁用, 有机锡化合物成为代表性的防污剂。 20世纪80年代, 发现有机锡在鱼类、 贝类体内会积累, 导致遗传变异。 于是,20世纪80年代末各国纷纷立法, 禁用或限用有机锡防污涂料, 到2008年, 有机锡将被全面禁用。 目前氧化亚铜类防污涂料占主导地位, 但由于铜元素会在海洋中, 特别是海港中大量积聚, 导致海藻的大量死亡, 从而破坏生态平衡, 因此最终也将被禁用。 各国纷纷致力于开发一种全新的无污染的防污涂料。 这些研究大都从生物附着机理入手,一方面寻找防污高分子材料, 对一些生物的表皮状态进行模仿, 赋予涂层以特殊的表面性能, 如低表面能、 微相分离等, 使海生物不易附着或附着不牢; 另一方面寻找合适的天然防污剂, 在不破坏环境的前提下防止生物附着, 这是一种全新的防污概念,可以称之为仿生防污。2新型防污剂传统的防污剂对附着生物有毒杀作用, 造成不可恢复的损伤, 且会污染自然环境, 破坏生态平衡, 而理想的海洋防污剂应当同时满足 : (1)低浓度下具有活性 ; (2)经济 ; (3)对人体及其它有机体无害 ; (4)适用于各种附着基质 ; (5)无污染 ; ( 6)具有生物可降解性。 天然防污活性物质来源于自然界,基本接近上述6个条件, 可望替代对环境有害的防污剂。 天然防污活性物质的研究慢慢的受到广泛的关注, 其研究大多分布在在以下几个方面。2. 1陆生植物最近人们从各种桉树中提取了一些防污活性物质。如1989 年Y a ma s h i t a 等人从桉树(Eucal yptus rubi da) 叶子甲醇提取物中分离出的1, 2- 二苯乙烯糖甙和土大黄苷酰化物,1992 年Hodo等人从桉树叶子甲醇提取物中分离出的resi de A和B,以及1996年Si ngh等人从桉树叶子苯提取物中分离出的si deroxyl onal A,经过生化试验证明他们对紫贻贝的附着有忌避作用。2. 2海洋细菌早在1946年Harri s就发现细菌膜可避免藤壶幼虫和管虫附着。1960年Cri sp和Ryl and报道了苔藓虫幼虫亲合未被细菌成膜的表面, 而不亲合细菌膜。 1989年纪伟尚等人发现氧化硫杆菌和排硫杆菌具有防污能力, 由于它们在代谢过程中产生硫酸, 能够抑制大型海洋生物的附着。 通过细胞固定化技术制作而成的防污涂料, 在海上做挂片试验表明具有较强的防污能力。 1994年Gu J i Dong和M aki 等人在贝类防污着细菌的研究中指出, 一些细菌的代谢产物中具有多糖和蛋白质成分存在, 可防止生物附着。 1995年 K o n - y a 等人研究细菌Al teronas sp. 代谢物对藤壶的抑制作用时, 分离出了泛醌- 8, 生化试验表明,泛醌- 8 能有效地抑制藤壶幼虫的附着。研究表明, 海洋细菌对无脊椎动物的幼虫的抑制作用具有相当的普遍性。 目前这方面的研究非常活跃,但离实际应用还有相当距离,技术上还有许多难点。 首先, 必须找到一种或几种能广谱防止生物附着的细菌;其次,制成涂料后细菌应仍具有活性;再者,该涂料还必须经受不同海域、不同季节、海港内特殊环境、干湿交替、船舶航行时海水的冲刷等环境的考验。而价格也是另一个一定要考虑的主要的因素。2. 3海洋无脊椎动物经过对多种海绵次生代谢物的研究, 分离提取出许多具有防污活性的物质,并对一些化合物的结构可以进行了鉴定。在加勒比海的Curacao岛采集的35种海绵,发现其中22种的乙酸乙酯提取物在0. 1m g/ m L下对藤壶幼虫的附着有明显的抑制作用。从日本东京西南1 000km 的Y a k u s h i ma 岛采集的海绵Acanthel l e cavernosa, 其提取物能抑制藤壶幼虫的附着和变态, 在NEW PRODUCTS AND NEW MATERIALS NEW PRODUCTS AND NEW MATERIALS26新产品 新材料



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