CN1793910A - 一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法 - Google Patents

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Abstract

一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法，其特征是在室内将待评价的防污涂料均匀地涂布于宽为2.5～5cm、长为7.5～15cm、高为0.25～0.5cm的空白板上，实干后，将所得的涂层样板放入已到指数生长期的人工培养藻液中，每隔6～12小时通过分光光度计测定吸光值或用血球计数板计数，然后根据藻细胞浓度随时间的变化率评价防污涂层的防污特性。本发明的评价方法所选用的藻类为海上最典型的附着性藻类如硅藻、金藻或绿藻，可以在短期内对防污涂层的防污性能进行定量的表征，以达到对其进行初步筛选的目的，与传统的实海挂板方法相比大大地缩减了防污涂层的筛选周期。

Description

一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法
技术领域
本发明涉及一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法。
背景技术
防污涂料主要由树脂、防污剂、辅助材料、填充料和溶剂5大组份组成，其中树脂和防污剂是防污涂料的关键组份。防污涂料的作用，从本质上讲就是提供在一定有效期内无生物附着的涂层表面(即防污涂层)。它可以采用不同的防污原理，但目前最实用的是通过控制防污剂的不断释放来抑制海洋生物的附着。传统的评价防污涂层的防污性能的方法主要有两种，一种是采用测定防污涂层的有效成分(如Cu2+、Sn)渗出率作为评价的一个重要内容，但是该方法存在着与防污涂层的防污性能关系严重脱节的问题；另一种方法是采用实海挂板的方法对防污涂层的防污性能进行评价，而该评价方法受到很多限制，不仅周期长、难以定量而且受环境影响较大。因此就需要建立一种容易操作、实验周期短、可定量的且直接与防污涂层的防污性能密切相关的室内挂板评价方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法，以满足现有技术的上述需求。
一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法，其特征是在室内将待评价的防污涂料均匀地涂布于宽为2.5～5cm、长为7.5～15cm、高为0.25～0.5cm的空白板上，实干后，将所得的涂层样板放入已到指数生长期的的人工培养藻液中，每隔6～12小时通过分光光度计测定吸光值或用血球计数板计数，然后根据藻细胞浓度随时间的变化率评价防污涂层的防污特性。
本发明的评价方法所选用的藻类为海上最典型的附着性藻类如硅藻、金藻或绿藻，可以在短期内对防污涂层的防污性能进行定量的表征，以达到对其进行初步筛选的目的，与传统的实海挂板方法相比大大地缩减了防污涂层的筛选周期。
具体实施方式
1、实验用的新月菱形藻藻液的培养
将海水经玻璃砂芯漏斗过滤后煮沸消毒，冷却后用于配制培养液，该培养液含有营养盐的浓度(重量百分浓度)分别为：硝酸铵4％、磷酸二氢钾0.4％、尿素1.8％、柠檬酸铁0.045％、硅酸钠2％。所用的新月菱形藻藻液在人工气候箱内培养。把盛有新月菱形藻藻液的样品瓶轻轻地前后左右振荡，使藻细胞分散均匀。用不同数量的上述营养液稀释后用血球计数板计数得到分别各稀释液的藻细胞的浓度，并在最大吸收波长处测量各稀释液藻细胞的吸光值，从而得到一组藻液浓度-吸光值数据。并根据这组数据，将培养到指数生长期的藻液用营养液稀释成一定的浓度，摇匀待用。
2、制板
选用了三家国外公司的5种防污涂料(Interspeed340、Intersmooth365、Seaqueen、Seaquantum classic、Sigmaplane Ecol HA)和两家国内公司的2种防污涂料(839防污涂料、辣素防污涂料)进行检测。将7种防污涂料分别均匀的涂布于玻璃板规格：1.2mm×76mm×26mm)上，涂布面积约为15cm2，在空气中自然晾干，备用。
3、防污涂层样板直接放入新月菱形藻藻液中对新月菱形藻生长的影响
将晾干后的防污涂层样板倾斜置于盛有200ml新月菱形藻藻液的250ml烧杯中，于20℃、光照强度3000lx，光暗比为12∶12的条件下培养。定时检测烧杯中藻液的吸光值。将制备好的防污涂层直接放入浓度为7×105个/ml的藻液中浸泡，检测硅藻藻液吸光值随时间的变化，空白对照的新月菱形藻藻液初始浓度为7.55×105个/ml。检测时，通过藻液浓度—吸光值曲线，将吸光值换算成藻液浓度，计算抑制率，藻生长抑制率的计算公式为：
T = N 0 - N i N 0 × 100 %
式中：T-藻的生长抑制率  N0-藻的初始浓度  Ni-检测时藻的浓度。实验结果见表1。
                          表1、7种防污涂层对藻的抑制率随时间的改变
  时间(h)                                           抑制率％
  Sigma-planeEcol 839防污涂层 Sea-queen   Sea-Quantumclassic   Inter-Speed340   Inter-Smooth365 辣素防污涂层
  12   63.56   34.30   34.06   45.96   23.64   65.83   34.44
  24   72.27   38.24   47.03   75.26   32.00   87.42   57.75
  36   82.27   56.93   66.43   82.33   40.11   89.93   63.18
  48   92.70   73.48   76.43   91.15   55.64   92.85   75.03
  60   100   83.84   88.26   100   70.09   100   86.75
由表1可以看出，不同的防污涂层对新月菱形藻表现出不同的抑制效果，从上表可以看出Intersmooth 365对新月菱形藻的抑制效果最好，而839防污涂层抑制效果较差，其它防污涂层均具有较好的抑制效果。
以时间为横坐标、相应的藻液吸光值为纵坐标作曲线，得到图1。由图1可知，在选用光暗比12∶12的培养条件下，空白对照组在暗周期的细胞数量几乎没有变化，在光周期的细胞数量以恒定的速率增加。防污涂层实验组的藻液生长随时间的变化均呈下降趋势。
4、防污涂层海水浸泡后对新月菱形藻生长的影响
将制备好的涂层样板分别在海水中浸泡6天后放入浓度为7×105个/ml的新月菱形藻藻液中浸泡，检测藻液吸光值随时间的变化，空白对照的初始浓度为7.55×105个/ml。检测时，通过藻液浓度—吸光值曲线，将吸光值换算成藻液浓度，按上述公式计算抑制率，实验结果见表2。
                         表2  7种防污涂层对藻的抑制率随时间的改变
  时间(h)                             各防污涂层的抑制率％
  Sigma-planeEcol   839防污涂层   Sea-queen   Sea-Quantumclassic   Inter-Speed340   Inter-Smooth365   辣素防污涂层
  12   37.48   7.29   28.25   31.73   27.75   49.57   1.69
  24   63.14   38.46   58.33   63.46   53.84   61.12   33.59
  36   67.24   40.35   61.85   50.41   50.38   67.78   63.54
  48   70.12   51.28   70.18   63.46   55.63   72.66   65.36
  60   73.33   53.17   74.21   76.51   58.82   77.52   70.7
由表2可以看出，不同的防污涂层对新月菱形藻表现出不同的抑制效果，从上表可以看出Intersmooth 365对新月菱形藻的抑制效果最好，而839防污涂层抑制效果较差，其它防污涂层均具有较好的抑制效果。
以时间为横坐标、藻液吸光值为纵坐标作曲线，得到图2。由图2可知，在选用光暗比12∶12的培养条件下，空白对照组在暗周期的细胞数量几乎不随时间变化，在光周期的细胞数量以恒定的速率增加。防污涂层实验组藻液生长均呈下降趋势。
以藻的生长抑制率作为指标，对7种防污涂层的抑制藻类生长性能进行了检测，结果表明7种防污涂层无论预先是否在海水中浸泡，均具有抑制藻生长的生能，且室内检测与这几种防污涂层的实海挂板结果进行比较，表明了两者具有较好的相关性。
若将实验用新月菱形藻替换为其他的硅藻、金藻或绿藻同样可以得到类似的效果；将实验样板改为聚四氟乙烯平板、PE板、PP板、ABS板或PVC平板同样可以得到类似的效果；将试验的防污涂层改为其他的防污涂层也同样可以对其进行筛选。
本发明的方法与传统的实海挂板相比大大的缩减了防污涂层筛选的周期。本发明所选用的藻类为海上最典型的附着性藻类如硅藻、金藻或绿藻，可以在短期内对防污涂层的防污性能进行定量的表征，达到对其进行初步筛选的目的，得到了良好的应用效果。

Claims (3)

1、一种防污涂层防污性能的室内挂板评价方法，其特征是在室内将待评价的防污涂料均匀地涂布于宽为2.5～5cm、长为7.5～15cm、高为0.25～0.5cm的空白板上，实干后，将所得的涂层样板放入已到指数生长期的的人工培养藻液中，每隔6～12小时通过分光光度计测定吸光值或用血球计数板计数，然后根据藻细胞浓度随时间的变化率评价防污涂层的防污特性。
2、如权利要求1所述的方法，其特性是所述的藻液中的藻为硅藻、金藻或绿藻。
3、如权利要求1所述的方法，其特征是所述的空白板为玻璃平板、聚四氟乙烯平板、PE板、PP板、ABS板或PVC平板。
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