海洋生物的附着过程及其影响因素
2016-07-29 09:08:02
天纬化学
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海洋生物的附着过程极其复杂。通过对海洋生物的附着行为及其影响附着的因素进行大量的研究，人们对海洋生物的附着机理有了基本的认识。船舶表面从接触海水起，海洋生物在其上的附着过程就开始了。材料浸于海水后，材料表面很快被细菌沾附，细菌分泌胞状产物，将细菌与细菌、细菌与底物相互连接形成细菌生物膜。随后各种海洋生物幼虫附着上去，变态生长为成虫，导致材料的生物污损。影响海洋生物附着的因素宏观地可以归结为以下4个方面：
1）海洋生态环境 附着生物的种类及数量随着海域生态环境的变化而改变，如喜光的藻类一般于春、秋季在船舶水线下1.5m以内附着生长，藤壶等喜欢黑暗，一般在水线下1.5m及船底附着；
2）海水相对流速 当海水相对流速大于5nmile/h时生物不能附着；
3）附着材料表面的性质 坚硬材料的表面容易附着生物，而表面光滑的材料以及表面能低（25mN/m，接触角大于98º）和表面憎水的材料的不利于生物附着，柔软和不稳定的材料表面上难于附着生物，此外，材料表面上具有强酸（pH<5）或强碱环境（pH>9）以及具有一定浓度的防污剂，均可以防止生物附着；
4）电场及辐射 材料表面若存在一定的辐射或电场，均可以防止生物附着。
海洋生态环境可以监测但很难人为调控，另外3个方面的因素在一定程度上可以人为地加以选择、控制和调节。因此，最有效的防污措施应该是设法阻止海洋生物接近目标结构物或阻止在其上附着定居，如使用有机锡防污漆、低释放率的含铜防污涂料等；其次是在船舶表面涂上含有氟碳树脂及有机硅树脂的低表面能防污涂料以及海洋仿生防污涂料等，这样海洋生物就难于着床和定居，即使附着了生物，也易于清除。总之，已有的和正在开发的船舶防污涂料均是基于海水相对流速和附着材料表面的性质而设计完成的，如自抛光防污漆就是将这两种因素很好结合的例证。
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