海洋生物防污涂料

目前防污涂料的主要类型有:①不含有机锡的自抛光防污涂料；②无锡的研磨性防污涂料；③无毒防污涂料(低表面能涂料、生物防污涂料)；④导电防污漆。其中以不含有机锡的低毒或无毒防污涂料为主要研发目标，无锡自抛光或研磨型防污涂料发展最快。无锡自抛光防污漆具有长效防污、降阻节能的特点，符合环保要求，无论在经济上还是军事上都具有重要的现实意义。

低表面能防污涂料通常被称为“不粘”涂料。它利用涂层表面低表面能的物理性质，使海洋生物很难附着或者即使附着，附着力也很小，在船舶低速航行时很容易被海水的剪切力去除。现有的低表面能防污涂料主要以有机硅和有机氟树脂为主，利用有机硅和有机氟的低表面能特性制成。这种防污涂料已在实践中得到应用，最长防污期可达5年。

生物防污涂料用天然防污剂是利用生物技术从各种海洋动植物和陆生植物中提取的防止海洋生物被污染的天然物质，主要包括大叶黄杨防污剂、沙枣防污剂、酰化大黄素贻贝防污剂、辣根防污剂、海绵脂肪酸防污剂和含有分解蛋白酶的防污剂。仿生防污涂料利用仿生学原理。主要有两个方向:①从海洋中提取天然活性物质作为防污剂；②模拟大型海洋动物的表皮结构，防止污染。生物技术是高产出产业。利用生物技术生产上述防污剂对人体、环境和海洋生物无害，发展这一领域将产生巨大的社会效益和经济效益。

导电防污漆就是在船体表面涂上几层导电涂料。当在涂有导电涂料的表面施加微小的直流电时，海水会被电解产生次氯酸钠，从而防止海洋生物附着在船体表面。实现低VOC防污涂料通常有三种途径:①水性防污涂料；②粉末防污漆；③高固含量防污漆。目前，国内外低VOC防污涂料的研究开发仅在水性防污涂料领域有所报道。

海洋防污涂料是最重要的海洋涂料之一，直接影响着船东的利益和海洋环境。因此，研究人员和涂料供应商努力开发更环保、性能更好、更具竞争力的海洋防污涂料。

防污染技术还包括电化学防污染方法、控制腐蚀性微生物的新方法——电化学杀菌和应用电位防污染方法。

2.2船体防锈涂料

目前船底防锈涂料的品种大致可分为三类:①传统沥青体系和油性体系；(2)以环氧、乙烯、环氧沥青、乙烯沥青、氯化橡胶树脂为主体的高性能船底防锈涂料；③新型高性能船底防锈涂料，主要包括改性环氧、玻璃鳞片涂料和氟树脂涂料。

2.3船舶专用功能涂料

船舶专用涂料是船舶设备不可缺少的一部分。涉及耐高温、隔热、防火、吸声阻尼、吸波、光学伪装等领域。主要包括雷达吸波隐身涂料、声纳吸波隐身涂料、红外隐身涂料、防热辐射涂料、飞行甲板防滑涂料、耐高温涂料等。虽然用量不大，但却是舰船不可或缺的替代配套材料，而且随着武器装备现代化进程的加快，特种涂层材料在舰船各个部位发挥着越来越重要的作用。

3吸收涂层

吸波涂层是一种能够吸收投射到其表面的电磁波能量，并通过材料损耗转化为热能的材料。吸收涂层主要由吸收剂和粘合剂组成。其中，含有特定电磁参数的吸收剂是吸波涂层的关键，决定了吸波涂层的吸波性能；粘结剂是涂料的成膜物质，是使涂料牢固地附着在被涂物体表面并形成连续薄膜的主要物质。通常，根据吸收剂的不同，吸波涂层可分为以下几类:铁氧体吸波涂层、羰基铁吸波涂层、金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末吸波涂层、陶瓷吸波涂层、纳米吸波涂层、放射性同位素吸波涂层、导电聚合物吸波涂层、视黄基席夫碱盐吸波涂层、手性吸波涂层、掺杂高损耗物质的吸波涂层和稀土元素吸波涂层。

高性能宽频带吸波涂层未来发展的主要方向是拓宽有效频带，实现多光谱隐身效果。同时，研究了各种新型吸波材料，探讨了新的吸波机理，以满足吸波涂层追求的“薄、轻、宽、强”的目标。

吸波涂层是军事上主要的隐身材料之一，在民用产品中也有广泛的应用，如人体安全防护、微波暗室设备和通信导航系统的电磁干扰消除、安全信息保密、整机性能的提高、信噪比和电磁兼容性的改善、波导或同轴吸波元件的电磁辐射防护、广播电视发射台、工业科学和医疗设备的电磁辐射防护、日常使用的微波炉和手机的电磁辐射防护等诸多方面。[第页]

4纳米隐身涂层

隐身涂层是覆盖在武器系统结构上的一种隐身材料。按其功能可分为雷达隐身涂料、红外隐身涂料、可见光隐身涂料、激光隐身涂料、声纳隐身涂料和多功能隐身涂料。纳米涂料一般由纳米材料和有机涂料组成，更科学的说法应该叫纳米复合涂料。经过几十年的发展，隐身涂层作为隐身技术的关键技术之一，已经不仅仅应用在飞行导弹和其他飞行器上。最新的发展是，几个主要工业化国家和军事强国已经开始将隐身涂层技术应用于海军舰艇、隐身装甲车辆、隐身水雷、隐身火炮、隐身坦克、隐身车辆、隐身雷达、隐身通信系统、隐身工程、隐身工事、隐身机器人、隐身战斗服和红外隐身照明弹。

纳米材料在船舶涂料中的应用领域有:①雷达波吸收涂料。(2)舰船红外隐身涂料:纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅、氧化钛复合粉末结合聚合物纤维，在中红外波段具有很强的吸收性能，这种复合材料对该波段的红外探测器具有良好的屏蔽作用，不仅具有优异的雷达波吸收特性，还具有良好的红外吸收和耗散性能，具有明显的隐身功能。③潜艇伪装涂料:潜艇伪装涂料的关键技术是其湿反射性和耐老化性。纳米深色颜料的应用是降低伪装涂料湿反射率和提高耐老化性能的有效途径之一。④超强耐候船壳漆:纳米二氧化钛可以吸收紫外线，可以提高油漆的耐老化性能。它们可以作为未来的主要添加剂之一。⑤船舶舱室防霉涂料:可采用纳米二氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料作为抗菌剂，无毒、抗菌范围广、热稳定性好。纳米材料的抗菌作用可用于制备新型高效抗菌防霉材料和舱内涂料。⑥新型高效船底防污涂料:采用纳米防污剂，如纳米氧化亚铜、纳米氧化锌或微胶囊技术可能是一种有效的途径。⑦船舶阻燃材料和涂料:有些纳米颗粒具有阻燃功能，如纳米氧化锌可作为阻燃剂添加到船舶舱室内部装饰材料中或制成阻燃涂料，以提高船舶非金属装饰材料和阻燃涂料的耐火性能。

5汽车涂料

汽车涂料包括汽车制造和维修中使用的涂料。主要品种有汽车底漆、汽车面漆、罩光清漆、汽车中间漆、汽车修补漆。汽车涂料已经成为一种特殊的涂料。在汽车工业发达国家，汽车涂料的产量约占涂料总产量的20%。

5.1底漆

阴极电泳漆广泛应用于世界各地的汽车底漆中。阴极电泳漆未来的发展方向是高耐久性、高泳透性、低颜料含量、低VOC、低气味、低烟、无重金属、少CO2产生、轻质节能。无铅阴极电泳涂料和低温固化电泳涂料在欧美和日本也有应用。

5.2画在中间

腻子、二次底漆、封闭漆都是配套涂料的中间层，也就是中间漆。中涂和面漆的发展重点是水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料。

5.3面漆

汽车面漆在整个涂装体系中起着主要的装饰和保护作用，决定着涂层的耐久性和外观。目前，一些西方发达国家已在新建汽车涂装线上采用水性汽车面漆，我国主要使用溶剂型面漆。汽车面漆的主要品种是磁漆，一般颜色鲜艳，机械性能和耐候性好。

5.4金属闪光底漆

所谓金属闪光底漆，就是中间涂层和面漆清漆之间用作涂层的涂层。它的主要功能是着色、遮盖和装饰。金属闪光背景漆之所以有这种特殊的装饰效果，是因为漆中加入了金属铝粉或珠光粉等效果颜料。

5.5塑料涂层

汽车塑料涂层与用于其他金属零件的类似，也可分为底漆、底漆、清漆或面漆。

5.6阻尼涂层

近年来汽车阻尼涂料一般是以聚氯乙烯树脂(PVC)为基料的无溶剂系列PVC涂料，其固含量一般可达100%。该PVC涂料具有良好的硬度、伸长率、剪切强度和拉伸强度，能很好地满足阻尼涂料的性能要求。

5.7粉末涂层

汽车用粉末涂料包括环氧聚酯混合物、聚酯、聚氨酯和丙烯酸。未来汽车用粉末涂料的发展将努力进一步提高耐候性、耐紫外线性、低温固化性、成膜性和装饰性。

5的应用。汽车涂料中的8种纳米材料

纳米材料在汽车涂料中的应用主要包括纳米面漆、纳米玻璃涂料、碰撞变色涂料、抗石头冲击涂料、抗静电涂料、除臭涂料等。利用其特殊性能，开发优良的汽车涂料具有广阔的发展前景。

6其他新涂层

6.1防滑涂层

舰载机甲板防滑涂层主要是指航空母舰、大型追击舰等军舰、着舰机、靠泊机提供的专用防滑涂层。根据使用材料的不同，可分为树脂基防滑涂层和金属基防滑涂层；根据涂装方式的不同，可分为喷涂甲板防滑涂层和辊涂甲板防滑涂层。

6.2潜艇特征信号控制涂层[Page]

潜艇声学特性控制技术是一项综合应用技术。声学隐身涂料具有阻尼、隔音、消声功能。目前有隔音材料和消声材料聚氨酯声学隐身涂料。

6.3新型光触媒涂层

近日，中科院理化技术研究所成功研发出一种具有抗菌、防雾、自清洁、光催化分解污染物等多种功能的新型光触媒涂料。涂层中的主要功能成分是二氧化钛及其银基复合物。该涂料可用于各种材料的表面，如玻璃、陶瓷、塑料等。，赋予这些材料抗菌、防雾、防霉、自洁、光催化分解污染物等多种功能。因此，这种涂料可用于许多场合，如汽车后视镜、汽车玻璃、玻璃幕墙、道路交通标志、广告牌、汽车车身和火车车身。理化所已经为这项技术申请了国家发明专利。

6.4新型汽车尾气净化涂料

英国的快乐时代化学公司最近发明了一种涂料，将这种涂料涂在汽车的排气管中，可以吸收汽车排气管中的大部分有害气体。除了净化汽车尾气，该公司还希望这种涂料能成为建筑工程师和城市规划者消除环境污染的新武器。该涂层是聚硅氧烷基涂层，其中分布有大量直径约30 nm的二氧化钛和碳酸钙的球形颗粒。

6.5保护光盘免受磨损的新涂层

埃尔-TDK公司开发了一种新的光盘涂层，具有很强的耐磨性。CD、DVD等光盘涂上该涂层后，可有效避免光盘表面磨损后无法读取数据的麻烦。这种新涂层采用双层制造工艺。TDK说，这种新涂层不仅比该公司两年前开发的单层涂层更坚韧、更耐磨，而且在可见光范围内是透明的，可以保护彩色液晶屏表面免受损坏。

6.6新型室温可逆变色涂料

一种以钴盐为变色晶体，以吸水材料为水汽平衡器的变色涂料。该涂料能有效克服环境湿度和成膜物质对变色点温度的影响，变色涂料的变色点可限制在30 ~ 32℃。同时加入其他惰性颜料，可以形成多种和谐色彩的变色涂料。

6.7种新型热防护涂层

研究了超音速飞机的外部热防护涂层。热防护涂层应具有密度低、导热系数低、比热容高、热解温度低、热解潜热大、气化率高、热解气体比热容大、辐射系数高、与飞机表面附着力好等特点。苯基硅树脂改性的e型环氧树脂性能良好，以其为基础的涂料性能更好。

6.8热障涂层和溶胶-凝胶涂层

目前，在采用先进的高温合金材料和冷却技术的前提下，提高燃气轮机工作温度最可行、最经济的方法是采用热障涂层。使用热障涂层可以减少燃气向金属部件的传热，使金属部件的工作温度降低50 ~ 80℃，短时间内可降低140℃。热障涂层由两部分组成:内层抗氧化合金层(中间层)和外层隔热陶瓷层(表层)。

溶胶-凝胶涂层技术应用于金属表面，赋予金属表面更高的抗氧化性和耐腐蚀性，具有广阔的应用前景。随着溶胶-凝胶涂层技术和控制技术的发展，它将为提高金属的耐蚀性做出更大的贡献。

7结论

开发环保型防污涂料是21世纪海洋涂料的发展方向之一。无毒低表面能防污涂料、无锡自抛光防污涂料和来源广泛的生物仿生防污涂料将是未来发展的重点，开发新型海洋防污涂料技术势在必行。相信新型海洋防污涂料的商品化和实用化将为期不远。由于纳米材料具有频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄等特点，美国、俄罗斯、法国、德国、日本等国家都在研究和探索纳米材料作为新一代隐身材料。从市场来看，汽车涂料是整个涂料行业的发展重点之一。一些新型涂料的开发和应用丰富了涂料的种类，促进了涂料工业的发展。涂料的基本知识

附上

一、涂料的定义和功能

定义:俗称油漆，是经过一定时间的物理化学反应后，涂在物体表面的一种具有牢固附着力、一定强度和连续性的固体薄膜。

功能:保护功能、装饰功能、颜色标志和特殊功能。

二、涂料的组成

主要成膜物质:天然树脂、植物油、人工及合成树脂。

二次成膜物质:颜料(着色、防锈、特殊)和功能性材料。

辅助成膜物质:溶剂、添加剂、催化剂等。

三、涂料的分类

按形态分类:溶剂型、无溶剂型、水性、粉末型。

按用途分类:建筑、皮革、纸张、木材。

按成膜机理分为水乳型、塑料热熔胶型和挥发性。

按施工工艺分类:底漆、腻子、二次底漆和面漆。

根据漆膜性能:绝缘、防锈、耐磨、耐腐蚀。

按成膜物质分:环氧树脂、天然树脂、醇酸树脂。

四、船舶涂料的分类

船用车间底漆

水线以下涂料:船底防锈防污漆、船舶防锈漆。

水线以上涂料:船舶水线漆、船体漆、甲板漆、货舱漆和船舱内部面漆。

储罐涂料:饮用水储罐涂料、压载涂料、油罐涂料和机舱舱底涂料。

第二节船舶涂装工艺

船舶涂装技术主要包括钢铁表面除锈和涂装两项任务。

一、钢材表面除锈

1、人工除锈(用简易工具或小型机械除锈工具如气动磨具除锈)

2、喷砂(抛丸)除锈

3.化学除锈

4、抛丸除锈

二、绘画操作

1，空中绘画

原理:压缩空气从气帽的中心孔喷出，在涂料喷嘴前端形成负压区，使喷嘴喷出的涂料进入高压气流区，以雾状形式迅速扩散到被涂物体表面。

方法:使用各种喷枪进行操作。

特点:油漆效率高，适应性强，漆膜质量好，油漆利用率低(50%)，不污染环境。

2.高压无气喷漆

原理:不一定要用压缩空气喷漆，而是用高压喷漆。

方法:使用无气喷涂设备进行操作。

特点:涂装效率高(比空气涂装高3倍以上)，对油漆粘度适应性广，漆膜质量好，油漆利用率高，环境污染小。