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海洋与吡啶硫酮钠的技术结合

时间:2018-03-13      来源:http://www.wuxizf.com


关于吡啶硫酮钠一些新技术的消息,它可以作为海洋污损生物的防污剂,不仅保护海洋生物也保护了海洋资源,详细内容请看下面。

 吡啶硫酮钠

吡啶硫酮钠(NaPT)作为海洋污损生物的防污剂,以聚二甲基硅氧烷树脂作为海洋防附着涂层的基料,进行了有关聚二甲基硅氧烷(PDMS)海洋防附着涂层的研究。利用扫描电镜观察添加NaPT的PDMS防附着涂层的微观形貌并测得PDMS在加入NaPT后涂层表面的静态水接触角未发生太大变化,得出结论NaPT在涂层表面未形成团聚而影响涂层的低表面能特性。采用标准曲线法,通过测定溶液的电导率,根据标准曲线,推算出NaPT的累积释放量,发现含NaPT的防附着涂层没有发生“暴释”的现象。采用GBT/5370—1985防污漆样板浅海浸泡试验方法。将防污网片浸泡在浅海中,逐月观察网片上海洋污损生物附着种类、附着量及繁殖程度,同时与空白网片作比较。观察到涂有防附着涂层的网片被附着面积比率与对照组相比明显降低,防污性能相当优异;而且在涂有防污涂层的网片上,没有藤壶等大型污损生物的附着。

海洋中存在大量海洋生物及微生物,这些生物的幼虫和孢子能够漂浮游动,发展到一定阶段后就附着在海上设施(如船体、浮标、桥墩、码头、网箱及网具等)上,形成海洋生物污损(marinebiofouling),其危害不言而喻。且这些污损生物在特定条件下,其代谢产物如氨基硫化氢也会毒化养殖环境,从而造成养殖业的经济损失。最初用于舰船的防污涂料,以毒料释放型防污为主要技术途径,通过涂料中可释放的铜、锡、汞、铅等重金属防污剂,在材料周围形成对海洋植物孢子以及海洋动物幼虫有毒杀作用的毒料浓度层,从而达到防污效果。但含这一类防污剂的毒害很大,即使含百亿分之几的有机锡就足以使某些海洋生物发生畸变,抑制其繁殖,并且不适于食用。20世纪70年代以后,随着汞、砷等防污剂放禁用,有机锡化合物成为代表性的防污剂。20世纪80年代,发现有机锡在鱼类、贝类体内会积累,导致遗传变异,20世纪80年代末,有机锡类防污剂被禁用或限用。国际海事组织(IMO)从2008年全面禁用有机锡。目前氧化亚铜类防污涂料占主导地位,但由于铜元素会在海洋中,特别是海港中大量积聚,导致海藻的大量死亡,从而破坏生态平衡,因此也将被禁用。近年来许多国家均致力于低毒或无毒防污材料和技术的研究与开发,并探索由生物学领域和表面物理学领域出发,根据海洋污损生物由动物幼虫和植物孢子附着、变态、成长的生态习性,通过降低材料表面自由能、采用表面吸水性防污材料、改变材料的表面电性以及生物防污材料,实现长效和无公害防污的技术途径。

海洋生物有天然的抗附着特性,如海豚、海蟹、海绵等长期置身于海水中,不被海洋生物附着,是因为这些生物能分泌一种对附着生物有驱避作用的特殊物质,或通过其特殊的表面形态,避免其他海洋生物在体表附着。低表面自由能防污涂层就是利用漆膜的低表面自由能和较大的水接触角,使液体在其表面难于铺展而不浸润,从而达到防止海生物附着的目的。作者之前的研究表明:低表面能防污涂层在船舶防污方面有一定的效果,但用在海洋养殖网箱上,由于网材料的表面非平面,所以效果不如用于船体表面的好。因此,作者构思在低表面能防污涂层内部添加合适的防污剂,类似于某些海洋生物分泌的对附着生物有驱避作用的特殊物质,来提高其防附着性能。

本研究选用的低表面能防附着涂层基料的有机硅树脂是具有高度支链型结构的有机聚硅氧烷,因其具有耐高低温、优良的电绝缘性、耐候性、耐臭氧性、耐水耐潮湿性、耐化学腐蚀性、表面活性等特点而在涂料中得到广泛的应用。目前研究主要集中在以改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)树脂为基料和以硅橡胶为基料的涂料合成上。选用吡啶硫酮钠(NaPT)作防附着添加剂。NaPT又称为2-巯基吡啶-N-氧化物钠盐,是目前效果最佳的水溶性工业防霉防腐剂,具有高效、广谱、低毒、稳定的特点,它被广泛地应用于医药、日化、金属加工、农产品、防腐涂料、皮革制品、纺织、造纸及竹、木、藤、草制品中。研究成果表明:NaPT还可以影响细胞膜保持合适的pH值的能力,从而导致细胞酸化并破坏新陈代谢过程。静态生物实验证明NaPT对微生物有麻痹作用,也就是说吡啶硫酮钠不是通过杀死污损生物来实现材料表面的防污,而是通过破坏新陈代谢过程或麻痹等过程来实现对污损生物的趋避。所以和传统的重金属类防污剂相比,对海洋环境的污染小得多,而且对养殖环境和养殖对象的影响也较小。

以上就是关于吡啶硫酮钠的小道消息,新技术的研发,不仅能造福海洋生物也造福了人类,21世纪是争夺海洋资源的世纪,好的防污剂保护了海洋生物资源和环境,同时也给人类留下资源。谢谢浏览!