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释放型防污漆
这类漆是以氯化橡胶或者乙烯作为粘合剂的,用大量的氧化亚铜作为颜料。遇水时,释放有毒颜料,只留下粘合剂的空壳。在经过足够长的时间后,空壳的厚度会变得很厚,以至于释放进入微薄水层的毒素的毒性不足,低于避免生长污物所必需的临界值。大量的有毒颜料会留在粘合剂空壳下的防污漆体系内部,人们对采用水下刷抹来去除粘合剂空壳的方式进行测试。由于人力和管理设备及检验等问题,这种方法并不见效。在重新施工防污漆之前,进干船坞的船上的粘合剂空壳进行密封处理,而在进干船坞的次数达到足够数量时,船体上就会形成一个厚厚的由防污漆和密封涂层交替组成的“三明治”体系。在干膜总厚度为1000-1200μm的情况下,此类三明治体系中将产生很大的内部应力,并发生剥落,从而导致水下壳体非常粗糙。释放型防污漆针对海洋污物的防护能力可以长达18-24个月。此类防污漆也被称为不可溶矩阵防污漆。
烧蚀型防污漆
此类防污漆是基于由松香和调和粘合剂(如,乙烯)混合而成的粘合剂的。使用的颜料同样是氧化亚铜,再加上其他少量的生物杀虫剂。从本质上来说,烧蚀型防污漆的机理类似于基于松香的纯传统型防污漆,但调和(或湿化)粘合剂的加入延长了其分解过程。粘合剂的溶解在一定程度上避免了三明治体系的堆积,但烧蚀型防污漆表面的确有一层很薄的皂化层,其表面的粘合剂空壳结构组成和释放型防污漆的情况是类似的。烧蚀型防污漆抵御海洋污物的时间可以长达26-30个月。
自抛光防污漆
市场上的自抛光防污漆有两类:含锡型和无锡型(不含锡)。含锡型是以甲基丙烯酸三丁锡作为粘合剂的。除锡外,有毒氧化亚铜也是油漆的主要颜料,往往还使用其他生物杀虫剂来增强效果。人们对其粘合剂的水解早有描述,但指出的是自抛光防污漆并不会堆积形成三明治体系。自抛光含锡防污漆在航行期间能够抵御海洋污物长达5年以上的时间。无锡型自抛光防污漆采用的是设计用来模拟异丁烯酸锡粘合剂作用机理的粘合剂。
聚合物本身是疏水性的,因为聚合物本身是通过一个酯键而被束缚在功能基团上的。这意味着当聚合物浸入海水中时,酯键将会断裂,留下羧酸盐从而提高聚合物的亲水性。有人指出新一代的无锡防污漆抵御海洋污物的防护时间可以和含锡型防污漆一样长。但这一点还有待观察。
防污涂料的作用原理就是涂覆在船底的防污涂料涂层释放出毒素,在靠近船底的水下形成薄薄一层有毒的水区,起到驱赶幼虫和孢子,不让其附着和“定居”生长在船壳表面的效果。防污涂料所用的毒素,称作防污颜料,主要有氧化亚铜和有机锡树脂。氧化亚铜是防污涂料中应用广泛的毒素。它对动物类和植物类海生物都有防污效果,可用作防污涂料配方中的防污颜料。经验表明:氧化亚铜在船停泊时对海藻类的防污能力稍差一些。氧化亚铜作为防污颜料已经沿用了几十年,也是目前防污涂料正在使用的主要毒料品种。
如果新旧涂层体系的涂层干膜总厚度累计达到1000~1200μm时,这个“三明治”涂层体系的内应力将变得非常大,从而引起涂层开裂,水下船壳表面产生出的粗糙度。释放型防污涂料可以提供18~24个月的防污寿命期限。
水流的冲刷也会部分除去皂化层。但要切记,坞修时皂化层于涂装新的防污涂料前进行封闭。因为旧防污涂料的海绵状多孔皂化层会吸收新防污涂料,损耗新防污涂料的实际有效厚度。在经历了几次坞修涂装以后,各时期的防污涂料和封闭漆经过这样的多层交差互叠,组成了形态像“三明治”一样的涂层体系。
自抛光防污涂料分为有机锡和无锡自抛光防污涂料2大类型。有机锡自抛光防污涂料的特点是对各类海洋生物都有非常有效的防污作用,而且功效持久,可以达到5年以上的预期防污寿命期限。但鉴于有机锡自抛光防污涂料对于海洋生态环境存在严重破坏性。国际海事组织IMO早已明文规定终止使用含TBIT的防污涂料,其下属机构海洋环境保护(MEPC),也已修订了相应的实施细则。
为什么要使用防污漆?
防污漆可以防止藤壶、贻贝、杂草和藻类等海洋生物附着在船体上,从而避免了一些后果发生:
·船体底部变得粗糙增加了通过水的阻力,降低了速度;
·消耗了更多的燃料:
·在某些情况下,帆船将不可以迎风航行。