船舶防污涂料

1、QC-963全氟納米船舶防污涂料簡(jiǎn)介一、產(chǎn)品概述：船舶水下防生物吸附(anti-bio-absorption)是人類(lèi)歷史上一直未能解決的重大課題, 船舶在海上航行所遇到的一大難題就是隨著時(shí)間的推移, 船底水下部位因吸附生物使船舶的阻力越來(lái)越大, 因而每隔一兩年就要進(jìn)行一次維修, 將所吸附的生物鏟除然后重新涂漆(recoating),這一維修過(guò)程需要大量的時(shí)間和費(fèi)用。根據(jù)資料介紹，一艘5萬(wàn)噸的貨船，每年船舶水下部位要吸附3千噸的各種生物，船速要減低15%，因此要達(dá)到原有的船速，要增加15%的能源消耗。一艘核動(dòng)力潛艇進(jìn)船塢維修每天的船塢費(fèi)要$25萬(wàn)美元。為了防生物吸附，目前世界上有三種解決方案，第

2、一是采用毒性涂科，最常用的是三丁基錫。由于此物對(duì)漁類(lèi)和海洋有嚴(yán)重污染，2002年已被國(guó)際公法禁用。第二是低表面能涂料，因生物難于吸附其上，因此發(fā)展此涂料是全世界的主攻方向。第三是妨生物皮特別是妨海豚皮是美國(guó)軍方和德國(guó)魯?shù)婪蚬菊谘芯康恼n題，但目前還未有突破性進(jìn)展。 如果能有一種材料涂在船底水下部位既有防止生物吸附的能力又能牢固附在船底經(jīng)久耐用(durable), 這將是人類(lèi)夢(mèng)寐以求的愿望目前得到成功應(yīng)用的是無(wú)錫自拋光涂料，其中以生物避忌劑和低表面能的防污涂料最有可能達(dá)到無(wú)毒長(zhǎng)效的要求，后者是今后發(fā)展的主要方向。但國(guó)內(nèi)在這一技術(shù)的發(fā)展上落后于世界水平，以致于大多數(shù)船舶不涂防污涂料。對(duì)于一些出口

3、的新船舶，根據(jù)客戶的要求必須涂裝指定的國(guó)外某一型號(hào)的防污涂料。本公司選擇低表面能涂料為主攻方向是因?yàn)楸竟镜娜{米薄膜涂料技術(shù)和它的應(yīng)用有著堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在國(guó)際國(guó)內(nèi)都是創(chuàng)新的概念。本公司已研制出目前世界上最低表面能的QC-963全氟納米船舶防污涂料， 與水珠的接觸角大于120º，所有海洋生物都難予在上面吸附，最重要的是它自身無(wú)毒無(wú)污染，但對(duì)生物卻有極強(qiáng)的自然排異性和殺蟲(chóng)的功效。是優(yōu)異的船舶水下防生物吸附解決方案。（） 優(yōu)良的防腐蝕性能得益于極好的化學(xué)惰性、漆膜耐酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)和多種化學(xué)溶劑，為基材提供保護(hù)屏障；該漆膜堅(jiān)韌表面硬度高、耐沖擊、抗屈曲、耐磨性好，顯示出極佳的物理機(jī)械

4、性能。（） 免維護(hù)、自清潔氟碳涂層有極低的表面能、表面吸附生物可在船舶航行過(guò)程中沖刷自潔，極好的疏水性（最大吸水率小于5% ）且斥油、極小的摩擦系數(shù)，杜絕海洋生物吸附，防污性好。（）強(qiáng)附著性在銅、不銹鋼、鋁等金屬、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、復(fù)合材料等表面都具有其優(yōu)良的附著力，基本顯示出宜附于任何材料的特性，適合各種材質(zhì)船舶使用。高裝飾性在60 度光澤計(jì)中，能達(dá)到80% 以上的高光澤。（）超長(zhǎng)耐候性涂層中含有大量的F-C鍵，決定了其超強(qiáng)的穩(wěn)定性，不粉化、不褪色，理論耐候老化壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上，具有比任何其他類(lèi)涂料更為優(yōu)異的使用性能。二、技術(shù)原理低表面能防污涂料就是利用涂料的低表面能、不粘

5、性 , 使海洋污損生物不易在其表面附著 , 即使附著也不牢固 ; 污附生物在水流、船殼振動(dòng)及自重等外力作用下由船殼表面脫落 , 以達(dá)到防污的目的。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) , 當(dāng)涂層與海水的接觸角大于 98 ° ( 表面能小于 2 . 5 × 10 -4 N/m) 時(shí) , 涂層表面就不易被污損生物粘附。但由于海生物的復(fù)雜多樣性 , 如藤壺在表面能為 30 35 mJ/ m 2 的表面最易附著; 苔鮮蟲(chóng)則在 10 30 mJ/ m 2 的表面能范圍內(nèi)均有很強(qiáng)的附著力。對(duì)一種涂層而言 , 不可能同時(shí)滿足不同的表面能要求 , 這就造成了低表面能防污涂料的研究歷時(shí)經(jīng)久 , 但卻沒(méi)有像自拋光防污涂料

6、一樣取得顯著的成效。一般認(rèn)為 , 表面能越低不粘性越高 , 防污效果就應(yīng)越好。 本技術(shù)系模仿自然界荷葉的疏水，防塵，自清潔原理，利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理，以極低的表面張力和強(qiáng)勁的附著能力在被保護(hù)表面形成一種獨(dú)特的類(lèi)似荷葉表面的分子級(jí)納米保護(hù)膜，該保護(hù)膜使水和灰塵與表面接觸面積減少90%，并具有極強(qiáng)的疏水功能 。水在納米膜表面象在荷葉表面一樣呈珠狀滾動(dòng)并在滾動(dòng)過(guò)程中帶走。該系列納米產(chǎn)品均為全氟結(jié)構(gòu)的高分子材科以納米尺寸的顆粒被水分子包圍形成半透明的懸浮水化乳液，當(dāng)水分失去以后其全氟納米高分子再與配方中加入的固化劑反應(yīng)形成牢固的納米薄膜粘附在襯底表面，由于這是一層無(wú)色透明超簿的納米層，它

7、絕不改變材料的外觀及光學(xué)特性，并具有強(qiáng)勁的疏水，抗塵，抗油脂和抗臟物的粘附能力及超長(zhǎng)壽命。高含氟材料對(duì)生物有排異性且有殺蟲(chóng)功效，這是生物不宜靠近它的另一因而這就是將它用于船舶水下防生物吸附的原理。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)QC-963是一種全氟高分子，產(chǎn)品為單組分，操作簡(jiǎn)便。成膜后能自行固化也可以加熱固化，還有的產(chǎn)品可用紫外光固化，固化后的高分子與襯底牢固的結(jié)合，經(jīng)過(guò)熱處理后含氟結(jié)構(gòu)部分則整齊排列豎直向上如圖所示，由此才出現(xiàn)了拒水效應(yīng)。薄膜的厚度只要有幾個(gè)納米就能有明顯的拒水效應(yīng)。因?yàn)榕浞街屑佑袕?qiáng)力的粘接劑和固化劑，因而對(duì)絕大多數(shù)材料有高度的結(jié)合力，不易脫落，經(jīng)久耐用，特別在紡織品上經(jīng)過(guò)多次洗滌都不改變拒

8、水等級(jí)。由于薄膜超薄，因而成本遠(yuǎn)低于常規(guī)涂料。 近年來(lái)中國(guó)在納米科技的開(kāi)發(fā)中給予高度的重視，在全國(guó)各大城市的科技開(kāi)發(fā)區(qū)中都有一些著有成果的納米技術(shù)，那多是以納米粒子為基礎(chǔ)的技術(shù)，很少有關(guān)于納米薄膜的技術(shù)，特別是全氟納米高分子薄膜技術(shù)尚屬空白。相信如果中國(guó)引進(jìn)并大力開(kāi)發(fā)這一技術(shù)必然會(huì)帶來(lái)巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。 三、技術(shù)指標(biāo)及使用說(shuō)明： QC-963是單組份全氟高分子溶劑型涂料，主要用于船舶水下部位防生物吸附，由于它的表面有極低的表面能,對(duì)任何粘性物質(zhì)都不具粘附力，包括粘附力極強(qiáng)的不干膠和環(huán)氧樹(shù)脂都與它不能粘接。海洋中的生物分泌的膠汁也難于與它粘附。此薄膜還具有殺菌效力，任何微生物都不能在其上生存

9、，從而防礙了生物在上的生存能力。這就是本材料能防止生物吸附的基本原理。此外，船體表面被一層具有納米級(jí)厚度的薄膜緊緊地覆蓋著，防止了水和濕氣的滲入，因而達(dá)到了金屬防蝕的目的。此薄膜的另一面與襯底有極強(qiáng)的粘附力, 使得薄膜牢固的與中間漆結(jié)合而不易脫落，經(jīng)久耐用。此薄膜材料有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸耐堿和耐各種化學(xué)溶劑，不受海水的浸蝕脫落，不易老化裂解。在施工中可用噴涂，刷涂和滾涂均可。無(wú)毒無(wú)味無(wú)溶劑揮發(fā)，干燥速度快，干燥后的薄膜如經(jīng)過(guò)熱處理使分子重排樹(shù)直向上則使表面能進(jìn)一步降低，薄膜的厚度僅需80-100納米即可，因而它是船底防生物吸附的最理想最經(jīng)濟(jì)的材料。此產(chǎn)品非常穩(wěn)定。基本參數(shù) Consiste

10、ncy(性狀) 無(wú)色透明液體,干燥固化膜無(wú)色透明Specific Gravity(比重) 1.0-1.1Viscosity (粘度) 2.5 cpsShore D Hardness(硬度) 50Degradation Temp(熱分解溫度) 280Index Refraction(Nd）（光折射指數(shù)） 1.47 Dry（干燥時(shí)間 ） 1-10分鐘 Cure （ 固化條件） 常溫12-24小時(shí) 以上基本參數(shù)僅供參考，若有更改恕不另行通知使用說(shuō)明1涂刷液: 不需處理，直接使用。2. 涂刷: 用噴涂或滾涂法適宜于大面積涂刷且較均勻，待幾分鐘后薄膜即干燥，每公斤可涂布40-50平方米。3.固化: 常溫12小時(shí)固化，干燥后的薄膜即具有防生物吸附功能。4.稀釋劑：乙酸乙酯，乙酸異丙酯，乙酰丙酮等。5.貯存期：一年以上。與國(guó)內(nèi)外防污涂料性能對(duì)比-國(guó)產(chǎn)防污漆 英國(guó)Intersleek 900 QC963 (老人牌86950) (國(guó)際最先進(jìn)的防污涂料) (全氟納米防污涂料) 防污原理 低毒( 氧化亞銅) 無(wú)毒(氟-硅) 無(wú)毒(全氟)涂層厚度 150微米 150微米 2-10微米理論涂布率 5/升 4.9/升 40-50/升 每平方米成本 25-35元/ 50-60元/ 5-8元填充料 50% 50-60% 無(wú)外觀 紅色-棕色 灰-蘭-紅色 無(wú)色透明親水性(接觸角) 親水 拒水(90&#