舰船高功用防腐蚀防污涂料研讨开展第33月我国资料开展MATEＲIALSCHINAVol.33No.7Jul.2014叶章基1，2222，王晶晶1，，蔺存国1，，陈光章1，，李31，2瑛，吴建华（1.我国船只重工集团公司第七二五研讨所，河南洛阳471039）（2.海洋腐蚀与防护国防科技要点实验室，山东青岛266101）（3.我国科学院金属研讨所，辽宁沈阳110016）摘要：扼要论说了海洋防腐蚀防污涂料的开展前史和研讨现状，要点论说了舰船高功用防腐蚀防污涂料的最新研讨开展。有机锡自抛光防污涂料被制止运用之后，根据丙烯酸锌、丙烯酸铜和丙烯酸硅烷酯的自抛光防污涂料得到了广泛运用。根据含防污功用基团树脂的防污涂料、根据降解树脂的防污涂料以及根据外表结构特性的防污涂料技能成为当时防污涂料研讨的热门。文中具体报导了降解树脂的结构对降解功用及力学功用影响规则，以及外表结构特性对污损开释型防污涂料防污功用的影响规则。跟着环境保护法规的日趋严厉，防腐蚀涂料向无溶剂（或高固体）、长效方向开展。报导了进步涂层的湿态附着力和细密性的办法，选用该办法可以大幅度进步涂层的力学功用和耐蚀功用，满意了远洋和深海配备开展需求。关键词：海洋；防腐；防污；涂料+中图分类号：TU561.67文献标识码：A文章编号：1674－3962（2014）07－0418－08ＲesearchProgressofHighPerformanceAnticorrosiveandAntifoulingWarshipCoatings2222YEZhangji1，，WANGJingjing1，，LINCunguo1，，CHENGuangzhang1，，31，2LIYing，WUJianhua（1.LuoyangShipMaterialＲesearchInstitute，Luoyang471039，China）（2.ScienceandTechnologyonMarineCorrosionandProtectionLaboratory，Qingdao266101，China）（tituteofMetalＲesearch，CAS，Shenyang110016，China）Abstract：Thedevelopmenthistoryandresearchstatusofmarineanticorrosiveandantifoulingcoatingwereintroducedbriefly．Thelatestresearchprogressesofhighperformanceanticorrosiveandantifoulingwarshipcoatingswerediscussedemphatically．Self-polishingantifoulingcoatingsbasedonacrylicacidzinc，acrylicacidcopperandacrylicacidsilanehavebeenusedwidelyafterorganictinself-polishingbeingprohibited．Thetechnologiesbasedonbiocidegrafting，degrad-ableresinandsurfacemicro-structurearethetopicresearchinantifoulingcoating．Therelationshipsbetweenstructureanddegradationproperties，mechanicalpropertiesofthedegradableresinwerediscussedindetail．Therelationshipsbetweensurfacemico-structureandantifoulingpropertiesofthefoulingreleasecoatingwerealsodiscussed．Thedevelopmentdirec-tionsofanticorrosivecoatingaresolventless（orhighsolidcontent）andlong-termservicewithmoreandmorestrictenvi-ronmentalprotectionlaws．Thispaperreportedamethodforimprovingwetadhesionandcompactness，whichcangreatlyimprovemechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofanticorrosivecoatings．Theseanticorrosiveandantifoulingcoat-ingsmeetthedevelopmentneedsoftheoceanlineranddeep-seaequipments．Keywords：marine；anticorrosive；antifouling；coating前语资料在电解质溶液中易发生电化学腐蚀，对金属结构构成不可逆的腐蚀损坏。此外，海洋环境中还生长着许多的海洋生物，包含动物、植物和微生物3大类。其间一部分海洋生物喜爱附着在船只等结构物上，被称之为污损生物。海洋腐蚀与污损对人类开发海洋资源活动构成妨碍，并构成巨大的经济损失。据调查，我国因腐蚀构成的经济损失约占国民生产总值的4%。2011国海洋经济规划达45570亿元，由此可预算因腐蚀和海水是天然的电解质溶液，众所周知，钢铁等金属收稿日期：2014－05－04“973”基金项目：国防方案项目榜首作者及通讯作者：**基，男，1969年生，研讨员，Email：OI：10.7502/j.issn.1674－3962.2014.07.06419污损构成的经济损失达1800多亿元。避免海洋腐蚀和污损的办法许多，如涂料防腐防污、献身阳极防腐蚀和电解防污等，其间最经济和最常用的办法是涂装涂料，即涂装防腐蚀和防污涂料。舰船执役于在海洋环境下，面对严峻的腐蚀和污损问题。腐蚀和污损导致舰船结构强度和机动功用变差、螺旋桨推动功率下降、噪声增大、外表失灵、搅扰声纳等，不只缩短了舰船的执役寿数，下降在航率，大幅度的增加舰船飞行阻力而增加燃油耗费；并且若发生腐蚀与污损，还需进坞铲除污损生物，从头涂装防腐蚀涂料与防污涂料，花费巨额保护修理费用。因而高功用的舰船防腐蚀防污涂料一直是国内外海洋资料研讨的热门，也是海洋军事强国要点开展的技能领域。防腐蚀防污涂料开展回忆在木船作为首要帆海东西的年代，人们运用铜板作为防污资料［1］。20世纪30年代，选用松香（或松香衍生物）为基料树脂，以氧化亚铜为防污剂，发明晰防污涂料。该类涂料的效果原理是：涂层中的基料树脂（松香或松香衍生物）在海水效果下，外表逐步溶解，填充在基料树脂中的氧化亚铜也随之溶解开释出Cu2+离子，分散到海水中而起到防污效果。这类涂料被称之为溶解型防污涂料，防污期效约1～1.5a。跟着组成树脂工业的敏捷 开展，到了20 世纪50 年代，运用新式组成树脂作为树脂基料，以氧 化亚铜为防污剂，开发了新一类防污涂料。这类防污涂料运用组成树 脂杰出的机械功用和粘结功用，使得涂层中氧化亚铜的含量乃至高达 90%以上。这类涂料的效果原理是：涂层干膜中氧化亚铜颗粒彼此接 触，涂层外表触摸海水时，外表氧化亚铜防污剂首要溶解开释出Cu 离子，分散到海水中而起到防污效果，海水沿着已溶解防污剂留下的孔隙进入到涂膜内部， 并不断溶解内部的防污剂，构成相似蜂窝状的树脂骨架，防污剂可以 沿着树脂骨架内部通道不断渗出。这类涂料称之为触摸型涂料。可是， 跟着运用时间增加，树脂骨架层的厚度不断增厚，防污剂开释通道增 长，导致开释速率逐步下降而使涂层外表达不到有用的防污浓度而失 去防污效果，残留漆膜的防污剂至少有30%得不到有用运用。这类防 污涂料防污期效约2～3a。 20 世纪70 年代初，人们将具有广谱防污功用的三丁基锡化合物 经过酯键接枝到丙烯酸酯树脂上，发明晰丙烯酸锡酯聚合物。以该化 合物为基料树脂，开发了有机锡自抛光防污涂料 涂层基料树脂———丙烯酸锡酯树脂在弱碱性海水效果下，酯键水解，开释出具 有防污效果的三丁基锡，一起 填充在漆膜中的氧化亚铜等防污剂也开释出Cu2+ 等，在漆膜标明发生有用的防污薄层，三丁基锡和Cu2+ 同效果进步了广谱防污功用。涂层外表的丙烯酸酯树脂基料因为离子化的效果，增强了亲水性，在海水冲刷下，溶于海水中，然后露 出新的外表，这种效果被称之为“自抛光”效果。这类涂料是一个划 年代的产品，一经面世就占据了大部分防污涂料商场 ，防污期效到达5a［4］。但跟着有机锡防污涂料的广泛运用，人们发现有机锡防 污剂对海洋生物，特别是鱼类和贝类的损害很大，导致其生殖逆向性 改变，并使种群处于灭绝风险中 。此外有机锡防污剂不易降解，在海洋生物体内构成累积，然后对海洋生态环境可以构成巨大损坏。世界海事安排（IMO） 2001 年10 月经过了《世界操控船只有害防污底体系条约》 （简称AFS 条约），条约要求，自2003 日起，一切船只不得涂装含有TBT（有机锡）的防污漆；自2008 有船只外壳都不能含有TBT防污漆，或许将本来含TBT 的防污漆用新 月17日正式收效，成 为强制性标准。 有机锡自抛光防污涂料被制止运用之后，人们运用丙烯酸酯类共 聚物，参阅丙烯酸有机锡酯树脂的结构，支链上选用铜 、锌［7－8］及硅烷［9－11］等替代有机锡，研发了丙烯酸铜酯树脂、丙烯酸锌酯树脂和丙烯酸硅烷酯树脂，再 增加氧化亚铜和高效防污剂制得不含有机锡的自抛光防污涂料。其作