低表面能有机硅防污涂料影响因素及其防污机理
来源:作者:强力化工 发布时间:2022-04-12 13:22 阅读次数:3182

     低表面能防污涂料的防污机理是通过具有特殊表面性质的涂膜使海洋生物难以附着生长,即使附着在涂膜表面,也会由于生物与涂膜之间的粘结作用很弱,在海水流动情况下很容易使其脱落。影响低表面能防污涂料的主要因素有涂膜的表面能、弹性模量、涂膜厚度、极性、表面光滑性等,低表面能涂料应具备以下特点 :

    ① 有足够的表面活性基团,且能够自由移动到表面;

    ② 涂层表面达到分子水平光滑,阻止粘附的水生物渗透到涂层内部;

    ③ 主链和表面活性链段分子迁移率高;

    ④ 涂层厚度适当,可使界面的断裂机制发生改变;

    ⑤ 在长期海水环境下分子的物理和化学性能稳定。

    根据Dupre 推导公式可知,固体表面的自由能越低,附着力就越小,从而使得固体与液体接触角越大,研究表明当涂料的表面能低于25mj/m2时能有效防止海洋生物附着 。有机硅类化合物中含有憎水基团,能使其表面能降低,有很好的化学稳定性,即使在水中长期使用其结构也不发生大的变化,且有机硅类涂料不存在毒物的释放损耗问题,因此可起到长效防污作用。

    研究表明有机硅类防污涂料的防污效果与表面能、弹性模量和涂层的厚度有关,Brady等研究发现,污损生物剥离所需的功与表面张力(Y)和弹性模量(E)乘积的1/2次方成正比 ,即当表面张力一定时,弹性模量越低,污损物的粘附力越小,因此,通过控制有机硅涂层的表面张力及弹性模量可实现有效防污。


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