8.特种涂料防污发光2

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1、特种涂料第八章8.3 防污涂料与自洁涂料防污涂料与自洁涂料-为什么要使用防污涂料和自洁涂料？ 防防污污涂涂料料和和自自洁洁涂涂料料都都是是为为了了防防止止对对保保护护或或装装饰饰物物体体的的污污染染。一一般般说说来来防防污污涂涂料料主主要要是是为为了了防防止止海海洋洋生生物物对对船船舶舶的的污污染染，而而自自洁洁涂涂料料则则主主要要建建筑筑物物表表面面或或其其他他需需要要保保持持洁洁净的物体表面，以保持其装饰性。净的物体表面，以保持其装饰性。8.3.1 防污涂料防污涂料 海海上上设设施施，特特别别是是各各种种船船只只很很容容易易受受到到海海洋洋生生物物的的侵侵害害，船船只只被被海海生生物物附附

2、着着后后，船船行行的的摩擦力和质量增大，行使的动力消耗增加。摩擦力和质量增大，行使的动力消耗增加。 对对舰舰船船及及军军用用海海洋洋设设施施而而言言，海海洋洋生生物物污污损损引引起起的的腐腐蚀蚀和和破破坏坏需需花花大大量量人人力力进进行行维维护护，严严重重影影响响部部队队的的战战斗斗力力，并并造造成成巨巨大大的的经经济济损损失失。不不仅仅如如此此，污污损损生生物物会会造造成成舰舰船船减减速速而而贻贻误误作作战战时时机机，同同时时也也严严重重影影响响到到某某些些兵兵器器的的战战术术性性能能。例例如如，非非触触发发性性水水雷雷若若附附着着大大量量海海洋洋生生物物，会会造造成成引引信信失失效效，水水

3、雷雷加加重重而而下下沉沉，改变了原来的定深标准。改变了原来的定深标准。 有有数数据据表表明明，对对于于1万万t以以上上的的远远洋洋轮轮，其其船船底底污污损损5，燃燃油油消消耗耗将将增增加加10，每每年年的的经经济济损失超过损失超过100万美元。万美元。 防防止止生生物物附附着着历历来来是是海海洋洋产产业业关关注注的的焦焦点点，可以说是人类走向海洋的通行证。可以说是人类走向海洋的通行证。-怎样防止海洋生物的污染？怎样防止海洋生物的污染？ 至至今今已已发发展展了了系系统统的的防防污污技技术术，包包括括防防污污涂涂料料、电电解解海海水水防防污污(产产生生氯氯气气)、高高吸吸水水不不稳稳定定表表面面防

4、防污污、植植绒绒表表面面、低低表表面面能能防防污污等等，但但至至今今为为止，最实际又最经济的仍然是防污涂料。止，最实际又最经济的仍然是防污涂料。-防污涂料是怎样来防止海洋生物污染的？一一.海洋生物的主要种类海洋生物的主要种类 海海洋洋中中生生长长繁繁殖殖数数万万种种生生物物和和上上干干种种附附着着生生物物常常见见的的有有100多多种种。它它们们分分为为微微生生物物、污损植物、附着动物三大类。污损植物、附着动物三大类。1.附着动物附着动物藤藤壶壶类类：按按地地域域和和形形态态不不同同角角藤藤壶壶、赤赤藤藤壶壶、立岛藤壶、白洲藤壶等；立岛藤壶、白洲藤壶等；雪尔普拉类；雪尔普拉类；软体动物类：牡须、

5、冰海鞘软体动物类：牡须、冰海鞘苔虫类：石灰虫类等；苔虫类：石灰虫类等；海绵类：石灰海绵等，海绵类：石灰海绵等，2.附着植物附着植物海藻类：硅荣、渝苔等。海藻类：硅荣、渝苔等。二二.防污涂料的特点和技术要求防污涂料的特点和技术要求 防防污污涂涂料料的的作作用用，从从本本质质上上讲讲就就是是提提供供一一个在规定的有效期内无生物附着的涂层表层。个在规定的有效期内无生物附着的涂层表层。 不不同同的的防防污污可可以以采采用用不不同同的的防防污污原原理理，但但目目前前最最实实用用的的还还是是使使用用防防污污剂剂有有效效控控制制浓浓度度，抑制生物附着。抑制生物附着。-怎样防止海洋生物的污染？怎样防止海洋生物

6、的污染？ 防防污污涂涂料料主主要要是是利利用用防防污污涂涂料料的的漆漆膜膜中中防防污剂的逐步渗出来防止海洋生物的污损。污剂的逐步渗出来防止海洋生物的污损。一一.防污剂的品种与选择防污剂的品种与选择临界渗出率临界渗出率 防防止止生生物物附附着着所所要要求求的的毒毒料料最最低低渗渗出出率率为为临界渗出率。临界渗出率。-主要的防污剂有哪些？主要的防污剂有哪些？ 铜铜离离子子可可以以降降低低生生物物体体中中主主酶酶对对生生物物生生命命代代谢谢的的活活化化作作用用，以以此此缩缩短短生生物物的的寿寿命命，并并可可使生物体内的蛋白质凝固。使生物体内的蛋白质凝固。 铜铜类类毒毒剂剂最最主主要要的的品品种种是是

7、氧氧化化亚亚铜铜，氧氧化化亚亚铜铜对对人人体体毒毒害害较较小小，临临界界渗渗出出率率为为10ug/（cm2d）离离子子可可以以降降低低生生物物体体中中主主酶酶对对生生物物生生命命代代谢谢的的活活化化作作用用，以以此此缩缩短短生生物物的的寿寿命，并可使生物体内的蛋白质凝固。命，并可使生物体内的蛋白质凝固。1.氧化亚铜和铜粉氧化亚铜和铜粉2.有机锡及有机化合物毒料有机锡及有机化合物毒料 有有机机锡锡的的临临界界渗渗出出率率只只有有氧氧化化亚亚铜铜的的十十分之一，其种类繁多，主要分为两大类。分之一，其种类繁多，主要分为两大类。（1）三丁基锡）三丁基锡（2）三苯基锡）三苯基锡 主要有三丁基氟化锡、双丁

8、基氧化锡等。主要有三丁基氟化锡、双丁基氧化锡等。 主要是三苯基氟化锡。主要是三苯基氟化锡。 有有机机锡锡容容易易通通过过反反应应接接到到成成膜膜物物质质上上制制成自抛光防污涂料。成自抛光防污涂料。二二.防污涂料的主要类型防污涂料的主要类型 按按照照防防污污涂涂料料的的作作用用机机理理可可以以将将防防污污涂涂料料分分为为：溶溶解解型型防防污污涂涂料料、接接触触型型防防污污涂涂料料、扩扩散散型型防防污污涂涂料料和和自自抛抛光光型型防防污污涂涂料料等等四四种种类型。类型。 溶解型防污涂料是靠海水和部分基料的溶溶解型防污涂料是靠海水和部分基料的溶解作用来实现防污的防污涂料。解作用来实现防污的防污涂料。

9、1.溶解型防污涂料溶解型防污涂料（1）溶解型防污涂料的含义）溶解型防污涂料的含义-为什么基料的溶解可以防污呢？为什么基料的溶解可以防污呢？（2）溶解型防污涂料的组成）溶解型防污涂料的组成基基料料：由由可可溶溶性性的的松松香香和和不不溶溶性性的的树树脂脂（如如沥沥青、油）组成。青、油）组成。-这些基料为什么可以溶解呢？这些基料为什么可以溶解呢？毒料：毒料：如氧化亚铜等。如氧化亚铜等。 -氧化亚铜为什么可以防污呢？氧化亚铜为什么可以防污呢？ 松香的溶解主要是因为它含有松香酸，海水松香的溶解主要是因为它含有松香酸，海水的的pH值一般在值一般在7.58.4之间，因此可以不断溶解。之间，因此可以不断溶解

10、。-基料溶解就可以防污吗？基料溶解就可以防污吗？ 氧氧化化亚亚铜铜可可以以和和海海水水作作用用生生成成可可溶溶性性的的CuCl2-。可可溶溶性性的的铜铜离离子子在在漆漆膜膜表表面面形形成成有有毒毒溶溶液液的的薄薄层层，它它可可以以杀杀死死或或排排斥斥企企图图在在漆漆面面上上停停留留的生物。的生物。2.接触（渗透）型防污涂料接触（渗透）型防污涂料 接触型防污涂料的基料是不溶解的，它要有接触型防污涂料的基料是不溶解的，它要有一定的强度。一定的强度。（1）接触型防污涂料的组成）接触型防污涂料的组成基基料料：氯氯乙乙烯烯-乙乙酸酸乙乙烯烯共共聚聚物物、氯氯化化橡橡胶胶及及其其他聚合物。他聚合物。毒料：

11、毒料：如氧化亚铜等。如氧化亚铜等。-接触型防污涂料中的氧化亚铜是怎样防污的呢？ 氧化亚铜的溶解作用是通过海水和漆膜中的氧氧化亚铜的溶解作用是通过海水和漆膜中的氧化亚铜颗粒直接接触后完成的，因此其含量较高。化亚铜颗粒直接接触后完成的，因此其含量较高。 当当氧氧化化亚亚铜铜粒粒子子溶溶解解后后，便便在在漆漆膜膜上上留留下下细细小小的的孔孔穴穴，通通过过这这些些孔孔穴穴，海海水水又又可可以以和和新新露露出出的的氧氧化化亚亚铜铜粒粒子子接接触触，这这样样由由表表及及里里的的溶溶解作用，可以留下一个多孔的漆膜骨架。解作用，可以留下一个多孔的漆膜骨架。 这这类类防防污污涂涂料料存存在在着着毒毒料料渗渗出出

12、率率不不稳稳定定和表面比较粗糙的缺点。和表面比较粗糙的缺点。 溶溶解解型型和和接接触触型型防防污污涂涂料料都都是是早早期期的的防防污涂料，现在使用已经不多了。污涂料，现在使用已经不多了。 3.扩散型防污涂料扩散型防污涂料 扩扩散散型型防防污污涂涂料料的的主主要要特特点点是是防防污污剂剂主主要要使使用用的的是是与与树树脂脂相相容容性性好好的的有有机机锡锡，毒毒料料与与作作为为基基料料的的树树脂脂间间形形成成固固体体溶溶液液，毒毒料料均均匀匀分分布布在漆膜中。在漆膜中。 当当漆漆膜膜表表面面与与海海水水接接触触时时，表表层层的的有有机机锡锡浓浓度度下下降降，于于是是内内层层的的有有机机锡锡分分子子

13、可可以以通通过过扩扩散补充到表面上来。散补充到表面上来。（1）扩散型防污涂料的组成）扩散型防污涂料的组成（2）扩散型防污涂料的防污特点）扩散型防污涂料的防污特点 由由于于毒毒料料是是以以分分子子形形式式扩扩散散的的，不不会会留留下下空空穴穴，因因此此表表面面不不致致很很粗粗糙糙，这这样样可可以以减减少少船船舶航行的阻力。舶航行的阻力。4.自抛光型防污涂料自抛光型防污涂料 有有机机锡锡自自抛抛光光型型防防污污涂涂料料出出现现于于70年年代代的的欧洲，是目前使用较多的一种防腐涂料。欧洲，是目前使用较多的一种防腐涂料。 （1）自抛光型防污涂料的组成）自抛光型防污涂料的组成 自自抛抛光光型型防防污污涂

14、涂料料的的基基料料是是丙丙烯烯酸酸有有机机锡酯与丙烯酸酯的共聚物。锡酯与丙烯酸酯的共聚物。 如如丙丙烯烯酸酸三三丁丁基基锡锡/甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯的的共聚物。共聚物。（2）自抛光型防污涂料的作用原理）自抛光型防污涂料的作用原理 当当自自抛抛光光型型防防污污涂涂料料与与海海水水接接触触时时可可以发生水解，释放出有机锡毒料。以发生水解，释放出有机锡毒料。 这这种种涂涂料料形形成成的的漆漆膜膜不不仅仅有有防防污污作作用用，而而且且涂涂层层在在水水流流的的作作用用下下，表表层层的的颜颜料料和和失失去去毒毒料料的的聚聚合合物物可可以以均均匀匀与与漆漆膜膜分分离离，露露出出新鲜的涂层，起到抛光作用

15、。新鲜的涂层，起到抛光作用。 为为了了控控制制有有机机锡锡共共聚聚物物的的水水解解，可可以以加加入疏水性的有机物（阻滞剂）。入疏水性的有机物（阻滞剂）。 与与传传统统的的铜铜基基毒毒料料渗渗出出型型防防污污漆漆相相比比，有有机机锡锡涂涂料料的的防防污污效效果果更更好好，作作用用时时间间更更长长，而且维修简便。而且维修简便。 但但是是，自自抛抛光光防防污污漆漆是是在在船船舶舶航航行行中中靠靠水水流流的的冲冲刷刷而而起起作作用用，如如果果船船舶舶航航速速太太低低，或或者者停停泊泊时时间间太太长长，自自抛抛光光防防污污漆漆的的作作用用将将会降低，甚至不起作用会降低，甚至不起作用 传传统统防防污污涂涂

16、料料所所产产生生的的毒毒物物会会对对海海洋洋环环境境造造成成巨巨大大的的影影响响。据据研研究究，如如果果有有机机锡锡含含量量超超过过0.5106的的海海水水，对对海海水水生生物物的的生生长长和和繁繁殖殖将将产生严重影响，危害海洋生态环境。产生严重影响，危害海洋生态环境。 据据有有关关文文献献报报道道：对对在在2001年年8月月到到2002年年3月月间间采采集集于于我我国国几几个个城城市市的的海海产产品品进进行行了了丁丁基基锡锡污污染染测测定定。结结果果发发现现，约约有有37的的样样品品中中有有丁丁基基锡锡检检出出，其其中中三三丁丁基基锡锡为为主主要要污污染染物物，这这是是由由于于三三丁丁基基锡

17、锡在在船船舶舶防防污污涂涂料料中中的的使使用用引引起起的。的。 三三.防污涂料的发展防污涂料的发展 近近年年来来，随随着着环环保保呼呼声声的的日日益益高高涨涨，各各沿沿海海国国家家纷纷纷纷立立法法限限制制有有毒毒防防污污涂涂料料的的使使用用。1994年年，联联合合国国发发表表了了“2l世世纪纪宣宣言言”；我我国国也也于于1995年年发发表表了了“21世世纪纪海海洋洋发发展展宣宣言言”，明明确确提提出出发发展展无无公公害害的的海海洋洋防防腐腐和和防防污污技技术术。据据有有关关资资料料表表明明，目目前前世世界界上上仍仍有有60左左右右的的船船舶舶使使用用有有机机锡锡防防污污涂涂料料，我我军军现现阶

18、阶段段采采用用的的长长效效防防污污产产品品，也也多多是是氧化亚铜及有机锡类防污涂料。氧化亚铜及有机锡类防污涂料。 另另外外，由由于于毒毒料料含含量量的的限限制制，不不可可能能解解决决真真正正长效的问题。长效的问题。 可可见见，开开发发新新型型无无公公害害的的长长效效防防污污涂涂料料势势在必行。在必行。1.无有机锡类自抛光防污涂料无有机锡类自抛光防污涂料 目目前前，世世界界上上很很多多国国家家正正在在开开发发研研制制不不含含锡锡的的自自抛抛光光防防污污涂涂料料(TFSPC)。这这种种涂涂料料不不溶溶于于水水，遇遇到到海海水水时时发发生生缓缓慢慢的的水水解解反反应应，生生成成的的产产物物溶溶于于水

19、水，释释放放出出无无锡锡防防污污剂剂，同同时时出出现现新的表层，实现自抛光的防污效果。新的表层，实现自抛光的防污效果。 这这中中涂涂料料只只有有日日本本、欧欧美美等等国国家家的的部部分分产品应用于有限范围的船舶防污工程中。产品应用于有限范围的船舶防污工程中。 据据报报道道，国国际际油油漆漆公公司司与与日日本本立立邦邦漆漆船船用用涂涂 料料 公公 司司 合合 作作 开开 发发 的的 新新 产产 Intersmooth Ecoloflex 无无锡锡自自抛抛光光防防污污涂涂料料，是是已已被被证证明明可可替替代代TBT的的高高性性能能无无锡锡防防污污涂涂料料，在在寿寿命命期期内内可提供良好的防污性能。

20、可提供良好的防污性能。 我我国国天天津津中中远远关关西西涂涂料料有有限限公公司司采采用用离离子子交交换换技技术术,实实现现了了对对自自抛抛光光涂涂膜膜表表面面更更新新、防防污剂溶出的控制。污剂溶出的控制。 这这种种涂涂料料也也被被称称之之为为无无毒毒污污损损物物脱脱落落型型防防污污涂料，其特点是表面能非常低且不含有毒料。涂料，其特点是表面能非常低且不含有毒料。 低低表表面面能能防防污污涂涂料料的的特特点点是是表表面面能能非非常常低低，海海洋洋生生物物在在涂涂料料表表面面的的附附着着力力非非常常弱弱，利利用用自自重重、航航行行中中的的水水流流冲冲击击或或辅辅助助设设备备的的清清理理可可以以轻易除

21、去。轻易除去。 西西格格玛玛公公司司最最近近开开发发出出名名为为Sigmaseal的的防防污污涂涂料料，不不包包含含生生物物杀杀灭灭剂剂，就就是是依依靠靠不不良良的的附着力和海水流动来避免海洋生物污损的。附着力和海水流动来避免海洋生物污损的。-这种防污涂料是怎样制备的呢这种防污涂料是怎样制备的呢？2.低表面能型防污涂料低表面能型防污涂料 目目前前，此此类类涂涂料料的的研研究究主主要要集集中中在在两两个个领领域域，一一种种是是氟氟碳碳树树脂脂防防污污涂涂料料，一一种种是是有有机机硅硅防防污污涂涂料料。但但化化工工部部海海洋洋化化工工研研究究所所历历经经五五年年研研究究发发现现，其其防防污污的的持

22、持久久性性难难以以满满足足要要求求, 并并且且对对于于海海洋洋生生物物具具有有选选择择性性，尤尤其其是是防防藻藻效效果果较差。较差。 从从相相关关的的文文献献和和资资料料报报道道上上看看，低低表表面面能能防防污污涂涂料料尚尚需需解解决决的的问问题题是是，重重涂涂性性不不好好，与与底漆配套性差，因此仍然是处于研究阶段。底漆配套性差，因此仍然是处于研究阶段。 仿仿生生防防污污涂涂料料是是一一种种全全新新的的防防污污概概念念，它它是是从从生生物物附附着着机机理理出出发发，寻寻找找防防污污高高分分子子材材料料，对对一一些些生生物物的的表表皮皮状状态态进进行行模模仿仿，赋赋予予涂涂层层以以特特殊殊的的表

23、表面面性性能能，如如低低表表面面能能、微微相相分分离离等等，使海洋生物不易附着或者附着不牢。使海洋生物不易附着或者附着不牢。 微微相相分分离离可可以以获获得得低低表表面面能能的的高高度度粗粗糙糙结结构构，使使表表面面产产生生荷荷叶叶效效应应。这这种种涂涂料料也也叫叫微微相相分离防污涂料。分离防污涂料。3.仿生防污涂料仿生防污涂料4.可溶性硅酸盐为主防污涂料可溶性硅酸盐为主防污涂料 海海洋洋生生物物适适宜宜的的生生长长环环境境是是pH为为7.58.0的微碱性环境海水。的微碱性环境海水。 碱碱式式硅硅酸酸盐盐为为成成膜膜物物的的防防污污涂涂料料，在在海海水水中中可可以以形形成成稳稳定定的的高高碱碱

24、性性表表面面，因因此此可可以以获获得得防防污污效效果果。但但此此种种涂涂料料的的有有效效防防污污期期不不长长，理理化性能差，与实际应用尚有一段距离。化性能差，与实际应用尚有一段距离。 海海洋洋化化工工研研究究院院研研制制成成功功的的以以碱碱式式硅硅酸酸盐盐为为主主要要防防污污剂剂，配配以以适适量量渗渗出出调调节节剂剂、助助剂剂，采采用用可可水水解解的的丙丙烯烯酸酸树树脂脂为为基基料料的的2年年期期效效无无毒毒防防污污涂涂料料，已已有有3年年实实船船挂挂板板数数据据，并并对对20余余艘艘船船进进行行了了实船涂装。实船涂装。5.生物化学方法生物化学方法 生生物物化化学学方方法法应应用用于于船船舶舶

25、防防污污剂剂上上，对对环环境境具具有有很很大大的的意意义义，这这种种方方法法是是使使涂涂层层表表面面吸吸附附的的酶酶或或者者激激素素等等干干扰扰附附着着的的海海洋洋生生物物分分泌泌粘粘液液，从从而而排排斥斥生生物物，或或者者刺刺激激表表面面形形成成一一层层天天然膜，对海洋生物的繁殖起抑制作用。然膜，对海洋生物的繁殖起抑制作用。 生生物物化化学学法法在在欧欧美美研研究究很很活活跃跃，欧欧洲洲学学者者从从海海洋洋生生物物中中提提取取天天然然防防污污性性物物质质，并并且且经经过过实实验验证证明明，这这种种物物质质有有很很好好的的防防污污作作用用，目目前前研究仍在继续。研究仍在继续。 我我国国国国家家

26、海海洋洋局局第第二二研研究究所所研研制制的的辣辣素素防防污污漆漆，是是从从天天然然无无污污染染的的辣辣椒椒中中提提取取的的辣辣椒椒素素作作为为防防污污剂剂，与与有有机机粘粘土土复复合合而而成成的的，不不会会杀杀灭附着的海洋生物，只会起到驱赶的作用。灭附着的海洋生物，只会起到驱赶的作用。6.导电防污涂料导电防污涂料 导导电电涂涂膜膜电电解解海海水水防防污污技技术术是是在在船船的的涂涂布布绝绝缘缘层层后后，以以导导电电涂涂层层为为阳阳极极、以以船船壳壳钢钢板板为为阴阴极极，当当微微小小电电流流通通过过时时，会会使使海海水水电电解解，产产生生次次氯氯酸酸钠钠，以以达达到到船船壳壳表表面面防防止止海海

27、洋生物附着的目的。洋生物附着的目的。 该该方方法法还还可可以以和和电电化化学学保保护护方方法法联联合合起起来来使使用用，经经济济长长效效。海海水水电电解解产产生生的的具具有有防防污污作作用用的的次次氯氯酸酸用用量量很很少少，而而且且很很快快分分散散，不不存存在在海洋污染的问题。海洋污染的问题。 实实验验表表明明，当当涂涂层层表表面面维维持持11083108浓浓度度的的有有效效氯氯时时，海海洋洋生生物物就就无无法法附附着着。这这项项技技术术的的关关键键是是研研制制导导电电性性好好和和高高度度耐耐电电解解性性的涂料。的涂料。 日日本本对对导导电电防防污污涂涂料料所所用用的的树树脂脂、导导电电填填料

28、料和和固固化化剂剂等等进进行行了了许许多多研研究究，选选择择了了满满足足使使用用要要求求的的品品种种和和相相应应的的含含量量，确确立立了了面面漆漆、中中涂涂漆漆和和底底漆漆之之间间比比电电阻阻的的大大小小，旨旨在在提提高高导导电电涂涂料料的的使使用用寿寿命命。日日本本已已在在多多艘艘小小船船上上进进行行了了实实船船试试验验，并并已已扩扩大大到到大大、中中型型船只上使用。船只上使用。 这这项项技技术术的的应应用用成成功功，同同时时也也引引起起美美国国和和欧欧洲洲部部分分国国家家海海军军对对这这种种涂涂料料的的兴兴趣趣,并并积积极极参参加加该该涂涂料料的的开开发发工工作作,打打算算用用于于潜潜艇艇

29、和和航航空空母母舰舰。在在国国内内，有有人人用用导导电电聚聚苯苯胺胺加加入入一一定定的的填填料料和和助助剂剂作作为为导导电电防防污污涂涂料料，并并且已经有过一年的挂片实验。且已经有过一年的挂片实验。8.3.2 自洁涂料自洁涂料 可可以以用用在在基基材材（如如，玻玻璃璃陶陶瓷瓷或或者者木木材材石石材材等等）表表面面，依依靠靠涂涂料料本本身身所所具具有有的的亲亲水水和和疏疏水水物物理理特特性性，能能够够起起到到防防污污和和易易洁洁（商商业业上上又又称称为为自自清清洁洁，自自洁洁）作用的涂料。作用的涂料。 一一.自洁涂料的含义自洁涂料的含义二二.自洁涂料的分类自洁涂料的分类 自洁涂料可以分为超自洁涂

30、料可以分为超亲水型和超疏水型两种类亲水型和超疏水型两种类型。型。 超超亲亲水水型型涂涂料料可可以以使使得得基基材材表表面面上上很很小小的的水水滴滴会会聚聚成成大大的的水水滴滴，在在重重力力的的作作用用下下脱脱落落，从从而而使使得得沾沾染染在在其其上上的的污污渍渍能能够够容容易易的的被被水水冲冲走。走。1.超亲水型涂料超亲水型涂料 最最典典型型代代表表是是含含有有二二氧氧化化钛钛的的纳纳米米涂涂料料，由由于于二二氧氧化化钛钛成成膜膜后后，在在（紫紫外外线线）光光能能的的作作用用下下能能够够产产生生良良好好的的光光催催化化特特性性而而具具有有超超亲亲水水性性，并并可可以以杀杀菌菌。但但是是这这种种

31、涂涂料料的的缺缺点点是是，附附着着性性差差，不不耐耐摩摩擦擦，寿寿命命短短，通通常常要要在在户户外外有有阳阳光光的的地地方方才才可可以以起作用。起作用。 疏疏水水涂涂料料被被涂涂敷敷后后，由由于于其其本本身身所所具具有有的的疏疏水水特特性性，涂涂料料对对水水有有很很强强的的排排斥斥作作用用，使使得得含含水水分分的的的的污污染染物物体体很很难难附附着着在在基基材材表表面面，从从而达到而达到“易洁易洁/自洁自洁”的效果。的效果。 2.超疏水型涂料超疏水型涂料 这这种种涂涂料料涂涂在在基基材材表表面面，由由于于涂涂料料本本身身具具有有疏疏水水特特性性，加加上上涂涂料料可可以以填填平平我我们们肉肉眼眼

32、看看不不见见的的凹凹凸凸不不平平的的小小孔孔和和毛毛细细孔孔，使使得得材材料料表表面面光滑均匀，对水也有很强的排斥作用。光滑均匀，对水也有很强的排斥作用。（1）有机硅树脂类纳米涂料）有机硅树脂类纳米涂料 这这类类防防污污涂涂料料的的主主要要缺缺点点是是附附着着性性差差，不不耐耐摩摩擦擦，寿寿命命短短，而而且且不不可可防防油油（户户外外的的空空气气里里面面是是含含有有油油分分的的，特特别别是是一一些些大大城城市市以以及及工工业业区区，因因为为汽汽车车和和工工厂厂排排出出的的尾尾气气是是含含有有油油分分的）。的）。 （2）氟碳纳米涂料）氟碳纳米涂料 这这种种涂涂料料的的特特点点是是表表面面能能（表

33、表面面张张力力）极极低低（10 mN/m)，经经过过这这种种材材料料处处理理过过的的基基材材不不光光疏疏水水更更可可疏疏油油，而而且且由由于于氟氟碳碳型型涂涂料料的的分分子子可可以以和和基基材材表表面面分分子子结结成成共共价价键键，附附着着性性极极强强，可可以以广广泛泛用用在在基基材材如如玻玻璃璃陶陶瓷瓷，木木材材，石石材材和和混混凝凝土土上上，使使得得含含水水的的污污液液和和酸酸雨雨难难以以附附着着，含含油油的的污污液液或或者者油油墨墨（包包括括涂涂鸦鸦，不不干干胶胶等）也难以附着。等）也难以附着。 氟氟碳碳纳纳米米涂涂料料最最大大的的缺缺点点是是涂涂料料相相比比价价格格较高。较高。8.4

34、发光涂料发光涂料 在吸收日光、灯在吸收日光、灯光、环境杂散光等各光、环境杂散光等各种可见光后，在黑暗种可见光后，在黑暗处即可自动持续发光，处即可自动持续发光，给人们更多的信息指给人们更多的信息指示。示。-什么样的涂料叫发光涂料呢？什么样的涂料叫发光涂料呢？ 发发光光涂涂料料是是指指受受各各种种能能源源激激发发后后，能能变变所所吸吸收的能为热辐射以外的可见光，称为发光涂料收的能为热辐射以外的可见光，称为发光涂料。8.4.1 发光涂料简介发光涂料简介一一.发光涂料的含义发光涂料的含义发光涂料是光功能涂料的一种。发光涂料是光功能涂料的一种。二二.发光涂料的主要特点发光涂料的主要特点 无无需需电电源源

35、，同同时时还还具具有有无无毒毒、无无放放射射性性、化学性能稳定等特点。化学性能稳定等特点。-发光涂料有什么特点？发光涂料有什么特点？三三.发光涂料的主要颜色发光涂料的主要颜色发光涂料的颜色主要有：发光涂料的颜色主要有：黄绿黄绿和和蓝绿蓝绿发光涂料。发光涂料。-发光涂料为什么能够发光？发光涂料为什么能够发光？8.4.2 发光涂料的发光原理发光涂料的发光原理 发发光光涂涂料料之之所所以以具具有有发发光光的的特特点点主主要要是是由发光涂料中含有能够发光的材料。由发光涂料中含有能够发光的材料。-发光材料为什么能够发光呢？ 按按不不同同的的激激发发方方式式可可以以将将发发光光分分为为：光光致致发发光光、

36、阴阴极极射射线线发发光光、辐辐射射发发光光、热热致致发发光光、电致发光电致发光等几种类型。等几种类型。 激激发发源源隔隔离离后后能能继继续续发发光光的的时时间间称称作作余余辉辉。按按余余辉辉时时间间长长短短发发光光材材料料可可分分为为：自自身身含含有有放放射射性性元元素素作作为为内内激激发发源源的的自自发发光光材材料料；余余辉辉时时间间小小于于10-8s的的荧荧光光材材料料和和余余辉辉时时问问大大于于10-8s的的蓄蓄光光发发光光材材料料。用用上上述述发发光光材材料料可可分分别别制制成成自自发光涂料发光涂料、荧光涂料荧光涂料和和蓄光发光涂料蓄光发光涂料。一一.发光材料的种类发光材料的种类二二.

37、发光材料的发光原理发光材料的发光原理 电电子子处处于于激激发发态态时时就就离离开开原原来来的的发发光光中中心心，进进入入导导带带内内。当当导导带带中中电电子子与与离离开开户户心后产生的空穴重新复合时就发光。心后产生的空穴重新复合时就发光。1.复合发光复合发光2.分立中心发光分立中心发光 电电子子处处于于激激发发态态时时，并并不不离离开开原原来来的的发发光光中中心心，只只是是从从基基态态被被激激发发到到高高一一些些的的能能级级上上，当当电电子子再再从从某某个个激激发发态态回回到到基基态态时时，就就以发光的形式释放能量。以发光的形式释放能量。8.4.3 发光涂料的分类发光涂料的分类 水性发光涂料是

38、发光粉经过表面加工处理、水性发光涂料是发光粉经过表面加工处理、包敷之后加工而成的。包敷之后加工而成的。一一.按照溶剂的性能分类按照溶剂的性能分类2.油性发光涂料油性发光涂料 油油性性发发光光涂涂料料是是油油性性专专用用发发光光粉粉与与油油漆漆、油墨加工而成。油墨加工而成。1.水性发光涂料水性发光涂料二二.按照发光的类型分类按照发光的类型分类1.自发光涂料自发光涂料 自自发发光光涂涂料料不不仅仅添添加加有有蓄蓄光光涂涂料料用用的的荧荧光光体体，而且使用了可以产生放射线能量而发光的物质。而且使用了可以产生放射线能量而发光的物质。2.蓄光型发光涂料蓄光型发光涂料 蓄蓄光光型型涂涂料料能能吸吸收收太太

39、阳阳光光或或电电灯灯光光 , 蓄蓄光光后后可可再再发发光光。其其特特点点是是具具有有吸吸收收 发发光光 吸吸收收 发光的无数次重复性。发光的无数次重复性。 人们常说的人们常说的“夜光涂料夜光涂料”，通常包括蓄光，通常包括蓄光涂料和自发光涂料。涂料和自发光涂料。 -发光涂料与其它光功能涂料的主要区别是什么发光涂料与其它光功能涂料的主要区别是什么？ 荧荧光光涂涂料料是是经经紫紫外外灯灯照照射射而而发发光光的的涂涂料料。其其特特点点是是在在紫紫外外线线照照射射时时发发光光，停停止止照照射射就就完完全无光。全无光。 反反光光涂涂料料在在受受到到灯灯光光射射照照时时，其其中中的的玻玻璃璃珠珠将射来的光反

40、射产生发射光而其本身并不发光。将射来的光反射产生发射光而其本身并不发光。8.4.4 发光涂料的主要组成及制备方法发光涂料的主要组成及制备方法 发发光光涂涂料料是是将将发发光光颜颜料料、有有机机树树脂脂、有有机机溶溶剂剂、助助剂剂按按一一定定比比例例通通过过特特殊殊加加工工工艺制成的。工艺制成的。一一.发光涂料的组成发光涂料的组成 发发光光涂涂料料通通常常由由基基体体树树脂脂(粘粘合合剂剂)、发发光光颜颜料料、助助剂剂和和溶溶剂剂组组成成。如如需需要要提提高高强强度度可可加加少少量量透透明明填填料料，为为保保证证发发光光效效率率一一般般不不加加。发发光光颜颜料料在在发发光光涂涂料料固固体体部部分

41、分约约占占30一一40(质质量量)。 发发光光徐徐料料的的基基体体树树脂脂起起着着将将发发光光颜颜料料均均匀匀分分散散并并粘粘附附在在基基材材表表面面上上，以以及及向向发发光光颜颜料料提提供保护的作用。供保护的作用。1.基体树脂的选择基体树脂的选择发光涂料的基体树脂应符合下列各项条件：发光涂料的基体树脂应符合下列各项条件： 树树脂脂不不应应吸吸收收或或反反射射所所用用发发光光材材料料的的激激发发射线或光波，至少这种作用是可以接受的。射线或光波，至少这种作用是可以接受的。（1）高度透明）高度透明（2）相容性好）相容性好 树树脂脂不不应应与与发发光光材材料料发发生生作作用用，否否则则会会影影响发光

42、涂料的基本性能。响发光涂料的基本性能。（3）良好的防护性）良好的防护性 树树脂脂应应能能为为发发光光颜颜料料提提供供良良好好的的保保护护作用，使之免于有害物质如酸雨的侵蚀。作用，使之免于有害物质如酸雨的侵蚀。（4）良好的机械性能）良好的机械性能 发发光光涂涂料料一一般般都都涂涂得得较较厚厚这这就就要要求求所所选选树树脂脂在在厚厚膜膜条条件件下下具具有有良良好好的的附附着着力力，硬硬度度，抗划伤和抗摩擦能力。抗划伤和抗摩擦能力。 有有些些发发光光材材料料不不能能经经受受高高温温烧烧烤烤，特特别别是是在在存存在在有有害害物物质质的的情情况况下下更更是是如如此此，这这时时就要求所选树脂具有低温干燥的

43、性能。就要求所选树脂具有低温干燥的性能。（5）合适的施工工艺）合适的施工工艺 户户外外使使用用的的发发光光涂涂料料所所用用树树胎胎应应具具备备良良好好的抗紫外线照射和防曝晒的能力。的抗紫外线照射和防曝晒的能力。（6）良好的耐候性）良好的耐候性几种常用树脂几种常用树脂 热热塑塑性性丙丙烯烯酸酸树树脂脂、硝硝化化纤纤维维素素清清漆漆、氨氨基基醇醇酸酸清清烘烘烤烤漆漆、脂脂肪肪族族聚聚氨氨酯酯清清漆漆、聚聚氯氯乙乙烯树脂、自干醇酸树脂清漆、氯化橡胶清漆。烯树脂、自干醇酸树脂清漆、氯化橡胶清漆。2.发光颜料的选择发光颜料的选择 发发光光颜颜料料是是发发光光涂涂料料的的核核心心。将将具具有有合合适适粒粒

44、度度的的发发光光材材料料进进行行保保护护性性包包膜膜处处理理，并并经经过过筛筛选选之之后后，就就得得了了制制造造发发光光涂涂料料用用的的发发光光颜颜料料。按按使使用用目目的的、对对象象及及要要求求的的不不同同，可可选选择择不不同同性能的发光颜料。性能的发光颜料。（1）自发光涂料用发光颜料）自发光涂料用发光颜料 自自发发光光涂涂料料亦亦称称水水久久性性发发光光涂涂料料，主主要要使用的是放射性物质。使用的是放射性物质。 主主要要要要根根据据使使用用要要求求，从从发发光光亮亮度度，发发光光颜颜色色。发发光光寿寿命命，耐耐光光性性和和放放射射线线的的安全性等几个方面予以考虑。安全性等几个方面予以考虑。

45、（2）荧光涂料用发光颜料）荧光涂料用发光颜料 荧荧光光涂涂料料用用发发光光颜颜料料通通常常称称作作日日光光荧荧光光颜颜料料，它它只只能能在在日日光光或或灯灯光光的的照照射射下下才才呈呈光光。这这种种日日光光荧荧光光颜颜料料主主要要是是含含有有荧荧光光染染料料的的合合成成树树脂固溶体。脂固溶体。（3）蓄光发光涂料用发光颜料）蓄光发光涂料用发光颜料 蓄蓄光光发发光光涂涂料料多多亦亦称称作作磷磷光光涂涂料料。其其所所用用蓄蓄光光发发光光材材料料的的选选择择主主要要考考虑虑发发光光亮亮度度、发光颜色、余晖时间和耐蚀性。发光颜色、余晖时间和耐蚀性。主要的磷光颜料主要的磷光颜料3.发光涂料用助剂及溶剂的选

46、择发光涂料用助剂及溶剂的选择 发发光光涂涂料料所所用用助助剂剂、溶溶剂剂通通常常主主要要取取决决于于所所选选用用的的基基体体树树脂脂。依依据据基基体体树树脂脂的的不不同同可可选选用用的的助助剂剂有有：催催干干剂剂、固固化化催催化化剂剂、防防沉沉降降剂剂、防老化剂等。防老化剂等。 发发光光涂涂料料所所用用溶溶剂剂，依依据据所所用用树树脂脂类类型型可可选选用用酯酯类类、酮酮类类、芳芳烃烃类类和和脂脂肪肪烃烃类类溶溶剂剂，以以及其他适宜的溶剂。及其他适宜的溶剂。8.4.4 发光涂料的应用发光涂料的应用 发发光光涂涂料料的的用用途途很很广广。可可用用在在军军事事、交交通通、消消防防等等众众多多领领域域

47、。在在国国外外 , 美美国国、日日本本以以及及英英国国、荷荷兰兰等等欧欧洲洲国国家家也也开开发发出出各各种种用用途途的的发发光光涂涂料料 , 如如用用在在汽汽车车车车轮轮、自自行行车车辐辐条、汽车方向盘、隧道、灯罩等不同的领域。条、汽车方向盘、隧道、灯罩等不同的领域。 发光涂料应用广泛。如：荧光灯、电视发光涂料应用广泛。如：荧光灯、电视机、雷达显示屏、示波器等各种显示屏幕机、雷达显示屏、示波器等各种显示屏幕和显示器件。武器的瞄准具，飞机及各种和显示器件。武器的瞄准具，飞机及各种车辆的控制和指示仪表的表盘，交通标牌车辆的控制和指示仪表的表盘，交通标牌相交通标志线，广告、标志、影剧院或地相交通标志线，广告、标志、影剧院或地下商场等建筑物的应急弱照明以及玩具和下商场等建筑物的应急弱照明以及玩具和家庭用品的美化装饰等各个领域。家庭用品的美化装饰等各个领域。