海洋防污涂料研究进展、挑战与机遇

海洋防污涂料研究进展、挑战与机遇

海洋生物污损是指海洋微生物、动植物在海洋设施表面黏附、生长所形成的生物垢（Biofouling），它不等同于腐蚀（Corrosion），也不等同于污染（Pollution）。它会降低船舶航行速度，加速海洋装备腐蚀，堵塞海水冷却管路，影响海洋养殖产量等，从而对海洋工业和海洋开发造成深刻影响。因此，海洋防污涉及能源、环境、国防等国家重大需求，对发展海洋经济和维护海防安全具有重要战略意义。然而，由于海洋环境复杂严苛、污损生物种类多样、环保法规日益严格，海洋防污一直是国际性难题，特别是静态、长效、生态友好防污，极具挑战性。

随着海洋经济的不断发展以及海洋产业结构的调整升级，海洋防污涂料的应用领域不断扩大，不止是远洋船舶，各类深海装备、海洋能源装备、海洋牧业等，都面临着海洋防污的问题。据统计，全球海洋防污涂料市场在2025年将达到850亿元，而中国作为全球最大的船舶制造国，海洋防污涂料市场巨大。从政策导向和发展趋势看，全球尤其是我国的海洋工业将在未来十年继续蓬勃发展，更多海洋工程装备将向深海和远海迈进。海洋防污涂料也将随应用场景的变化而升级迭代和细化。为促进海洋防污涂料技术的发展，《涂料工业》编辑部针对领域内热点难点特邀了一批研究进展综述和最新研究成果。

由于海洋环境的复杂性和污损生物的多样性，海洋防污涂料研发技术难度极大，被称为海洋材料界的“桂冠”级难题。防污技术要想获得突破，必须在新概念、新理论、新材料、新工艺的源头上取得创新。特别是，在防污涂料关键基础材料方面寻找突破口。中国船舶重工集团公司第七二五研究所、庞贝捷涂料昆山有限公司梳理总结了近年来海洋防污涂料的研发及应用现状，展望了防污涂料前沿发展方向，以期为未来防污技术创新发展提供参考。

含防污剂的防污涂层技术因性能可控、使用简便，经济高效等优点，目前占据了全球防污涂料市场份额的90%以上。对于该类涂料，如何解决涂层中防污剂的可控释放是核心。厦门双瑞船舶涂料有限公司、北京化工大学对防污剂释放技术以及可控释放型海洋防污涂料进行了系统评述。此外，发展生态友好防污剂也是该类涂料近年来的热点，海南大学、厦门大学介绍了天然产物防污剂的进展以及天然产物基防污涂料在水产养殖设施上的应用探索。宁波大学则介绍了席夫碱抗菌剂并对其抗菌性能进行了评估。海南大学还研究了接技BIT的有机硅基丙烯酸自抛光防污树脂的制备和性能。

污损脱附型涂层因具有低表面能、低弹性模量、表面光滑等特性，使得污损生物不易于黏附或附着不牢，仅通过物理作用达到防污目的，是一类极具发展前景的环境友好型防污涂层。但是，它还存在力学性能差、与基底黏附力弱、缺乏静态防污能力等问题，这极大地限制了其在海洋工业中的应用。华南理工大学、中科院海洋研究所、集美大学介绍了聚合物陶瓷防污涂层、单链环化/打结有机硅聚合物防污涂层以及含QAS/PEG的有机硅基双亲防污涂层的研究工作。

除以上两类主流防污技术外，通过模仿自然界中已存在的动植物的天然防御机制实现防污即仿生防污技术，近年来也受到国内外学者极大的关注。青岛理工大学综述了当前6种仿生防污技术在海洋防污领域的研究进展，介绍了不同防污技术的特性及发展趋势，并进行了展望。西南技术工程研究所对水凝胶涂层在海洋防污领域的应用和研究进行了总结，并指出水凝胶防污涂层材料存在的问题和发展方向。

此外，针对海洋防污涂料研发过程中的筛选和评价难题，特邀佐敦涂料（张家港）有限公司对中国不同海域海洋生物污损特征试验进行了总结。针对海洋防污的新应用场景，华南理工大学对海水冷却管道防污技术研究进展进行了论述；中国船舶重工集团公司第七二五研究所介绍了防腐防污减阻多功能涂层的制备与性能，亦值得细细研读。

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