當代海洋經濟和海洋產業(yè)的升級和多元化發(fā)展促進了海洋涂料領域的不斷擴大及技術水平的不斷提高。同時，隨著各國保護生態(tài)環(huán)境的法律的不斷出臺與完善，海洋涂料的開發(fā)已不再象傳統(tǒng)型涂料只注重防護性。因此當人類進入新世紀、向覆蓋地球表面70％以上的海洋大舉挺進的時候，海洋涂料工作者已不言而喻地為自己所從事的技術領域提出了新的要求：高性能、省資源及生態(tài)環(huán)境適應。海洋涂料的兩大基礎系列是海洋防污涂料與海洋防腐涂料。根據(jù)不同設施的使用環(huán)境，可分為船舶涂料、海洋工程設施用重防腐涂料等。其中，船舶涂料又按使用部位分為船底防腐和防污涂料、船殼涂料、甲板涂料、內艙涂料以及各種特種功能涂料。本文對近年來出現(xiàn)在上述涂料品種中的新技術及發(fā)展趨勢進行綜述。

一、新型防污涂料

海洋環(huán)境與人類的生命活動息息相關，有毒的海洋防污涂料如有機錫防污涂料在環(huán)保壓力下即將被淘汰，雖然其替代產品無錫自拋光防污涂料中的防污劑氧化亞銅和雜環(huán)類殺菌、防霉劑等的毒性較小，但還不是完全無毒，人類最終要開發(fā)出無毒而能滿足各類船舶和其他海洋設施要求的高效防污涂料品種。經過涂料工作者數(shù)年的努力，有些新的無毒產品已經嶄露頭角，呈現(xiàn)良好的應用和開發(fā)前景。

二、低表面能防污涂料

低表面能防污涂料是利用涂料表面具有低表面能的物理性能，使海洋生物難以附著或者附著不牢，在船舶航行時利用水的剪切力作用或專門的清理設備很容易清除附著生物的一種防污涂料。該方法不失為理想的研究方向，因為它完全不含毒料，但研究至今，達到優(yōu)異防污效果的產品很少，僅能達到2～3年的有效期，只適用于小型船只上。目前國內的研究不太活躍，但西方發(fā)達國家近年投入較大，研究較多，他們從海洋生物復雜的附著機理及各種可能的影響因素出發(fā)，通過分子設計等手段，試圖技術上有所突破。如美國海軍研究室稱，已經取得突破性的進展，研制出了性能優(yōu)異的低表面能防污涂料產品，正在探討其實用性。

三、生物防污涂料及仿生防污涂料

美國海軍曾對其使用的第二代無污染防污涂料的候選防污劑提出以下要求：①在一定的濃度下，對防污生物對象很有效，而對非防污生物對象無效；②在環(huán)境中半衰期短，并能分解，以防止食物鏈中或漿中沉積到有毒的水平；③生產經濟性好，對自然界生態(tài)平衡無危害；④配制的涂料在涂覆和清除時對施工人員無危害；⑤符合美國政府的法規(guī)，對大氣和水無污染，對人體健康無危害。美國羅門·哈斯公司對自己的防污涂料產品也有類似的規(guī)定。

四、基于離子交換技術的防污涂料

該涂料與現(xiàn)在使用的含錫防污涂料具有相同的防污性能，而且可以避免三丁基錫在海洋內的積聚，從而避免了對環(huán)境的污染。對這種新產品的測試結果表明：由于在涂料與涂膜表面海水之間建立了獨特的離子交換，因此該涂料具有穩(wěn)定、長效的防污性能。離子交換過程發(fā)生于海水與丙烯酸鋅共聚物之間。具有防污功能的反應產物的結構與有機錫自拋光防污涂料的水解產物結構相同。丙烯酸鋅共聚物的反應是一步完成的離子交換反應過程，比含錫共聚物的水解和中和反應兩步完成的步驟更簡化。與海水的離子交換反應不但簡單，而且與三丁基錫防污涂料相比，可更方便地依據(jù)船舶的在航條件對其進行控制。

五、以導電涂料為表層的電解海水防污技術

海水電解導電防污涂料是日本三菱重工株式會社于90年代開發(fā)的新型防污涂料。以導電涂層為陽極，以船殼鋼板為陰極，當微小電流通過時，會使海水電解，產生次氯酸鈉，達到船殼表面防止海洋生物附著的目的。日本對導電防污涂料配制用的樹脂、導電填料和固化劑等進行了許多研究，選擇了滿足使用要求的品種和相應的含量，面漆、中間層漆和底漆之間確立了比電阻大小，旨在提高導電涂料的使用壽命。日本已在40t 、200t 等多艘小船上進行了實船試驗，并已擴大到大、中型船只上使用。

六、海洋防腐涂料的新技術

海洋環(huán)境是非常嚴酷的腐蝕環(huán)境，海洋船舶及海洋工程設施的幾乎所有部位都需要進行腐蝕防護，因此海洋防腐涂料所包括的范圍非常廣泛，且都屬于重防腐涂料的范疇，如防銹底漆、船殼漆、甲板漆、內艙漆、集裝箱涂料、海港設施及平臺涂料、油罐涂料、海水冷卻管道及海上輸油管道用涂料等。隨著世界海洋工業(yè)的迅速發(fā)展和環(huán)境保護法對海洋涂料工業(yè)的影響，海洋防腐涂料也向高性能及環(huán)保型方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多有前景的新技術。

1.水性無機富鋅涂料

水性無機富鋅涂料是以無機物為主要成膜物，以高含量的鋅粉為防銹顏料，以水為分散介質的高固體份厚膜涂料，是海洋環(huán)境防腐蝕領域中防銹性能最優(yōu)異的一類涂料。鋅粉作為一種電化學防銹顏料在涂料中應用已久。無機富鋅涂料中的鋅粉含量占干漆膜總量的74％以上，保證了鋅粉顆粒及鋅粉與底材金屬之間的緊密接觸，使其能有效地對鋼鐵起到陰極保護作用。另外，鋅粉在作為犧牲陽極的同時，還可以與外部環(huán)境中的CO2和 H2O 發(fā)生反應，生成不溶型的堿式硅酸鋅，沉積于漆膜空隙中，增加了漆膜的致密性，從而起到了對漆膜的屏蔽保護作用。另外，在水性無機富鋅涂料配方中，鋅粉不僅是防銹顏料，而且是涂料的固化劑，其作用遠遠超過一般鋅粉防銹漆中的鋅粉，涂料的主要成膜物質（基料）為堿金屬硅酸鹽，如硅酸鈉、鉀、鋰等。德國Galvatech Led 公司開發(fā)的 Zinga 富鋅涂料含鋅95％，已使用多年，防腐性能極好。近年來國內水性高模數(shù)硅酸鉀、硅酸鋰富鋅涂料已在工程上應用，性能不斷改進。國外近年還出現(xiàn)了無機磷酸鹽水性富鋅涂料，對底材處理要求相對較低，性能優(yōu)異，很有推廣價值。水性無機富鋅涂料作為一種零V OC 的環(huán)保型防腐涂料已被各行各業(yè)接受，有著廣闊的發(fā)展和應用前景。

2.低處理表面防銹涂料

船舶及海洋設施有許多狹小緊密或不能搬動的部件，維修時往往難以進行徹底的表面處理，通常處理后仍帶有不同程度的銹蝕物，并經常處于高度潮濕及帶油（油艙維修中）的狀態(tài)，為此，需要一種可以在這種惡劣表面直接進行涂裝的高性能低處理表面涂料。目前各大公司均開發(fā)出具有低處理表面適應性的通用底漆，我國海軍艦船維修所也開發(fā)出相應的品種。這種涂料不但減輕了表面處理的壓力，避免了預處理對環(huán)境造成的污染，并且節(jié)約了很多的維修費用。

3.無溶劑噴涂聚脲彈性體技術

噴涂聚脲彈性體（Spray Polyurea Elastomer，簡稱SP U A）是國外近年來為適應環(huán)保要求而研究開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的防腐及裝飾材料。它是在反應注射成型的基礎上發(fā)展起來的，曾經歷了純聚氨酯（P U ）、聚氨酯／聚脲（P U／P U A）、純聚脲（P U A）三個階段。在最新的純P U A 體系中，使用了端氨基聚醚和胺擴鏈劑作為活潑氫組份，與異氰酸酯組份的反應活性極高，無需任何催化劑，即可在室溫甚至0°C以下瞬間完成反應，從而有效地消除噴涂聚氨酯（包括聚氨酯／聚脲）彈性體過程中因環(huán)境溫度和濕度的影響而發(fā)泡，造成材料性能急劇下降的致命缺點。SP U A 材料的固含量100％，采用專用噴涂設備進行施工，具有強度高、柔韌性好以及防水、防腐蝕、耐磨、抗?jié)窕?、抗熱沖擊、抗凍性及裝飾性好等特性，能夠耐酸、堿、油、鹽及鹽霧等多種化學介質的腐蝕，已在化工設備及港口設施中得到了廣泛應用。

4.新型無機防腐涂料

阿克蘇公司已推出新型重防腐涂料 Interfine979，所需漆膜的道數(shù)減少，耐久性是標準聚氨酯涂料的4倍?；现衅鹱饔玫氖枪柩跬榛瘜W鍵，而聚氨酯及環(huán)氧涂料中起作用的是碳化學鍵，兩者相比，后者更易受到環(huán)境因素侵蝕而斷裂，漆膜破壞，從而使水滲到鋼基材表面，引起腐蝕。為了同時賦予其有機材料的優(yōu)良性能，還加入了少量的有機聚合物，如丙烯酸等。

結語

為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，海洋涂料的開發(fā)必須是省資源及環(huán)保的；發(fā)展海洋高科技產業(yè)需要高性能的海洋涂料的配套支持，高性能化是海洋涂料發(fā)展的大趨勢；同時，特種功能涂料發(fā)揮著不可替代的作用，是海洋涂料發(fā)展的另一趨勢。