藤壶是海洋生物中的附着性物种,通常选择鲸或海龟等移动缓慢的海洋生物作为寄居对象,但令人惊讶的是,高速航行的船舶也频繁受到其附着的影响。藤壶幼虫能敏锐感知环境,当船舶低速或静止时,它们会探测到适宜的附着条件,分泌粘性物质牢固地附着于船身。随着时间推移,这些藤壶不仅改变船舶表面的物理特性,还吸引藻类和硅藻等其他海洋生物前来定植,逐渐形成一个复杂的生物群落,构成一个小型生态系统。
这种生物附着对船舶产生了多方面的负面影响。从性能角度看,生物附着层增加了船舶自重,导致吃水深度加深,湿表面积增大,表面粗糙度增加,从而大幅提升了航行时的摩擦阻力、形状阻力和兴波阻力。为维持航速,船舶主机必须提高功率输出,导致燃油消耗急剧增加,可能提升20%-40%。同时,生物附着降低了船舶的机动性和操纵性能,延长了航行周期,增加了运营成本和维护成本。
从结构安全层面分析,藤壶等生物的附着并非均匀分布,容易在船舶表面形成局部应力集中点。在长期的海洋环境应力作用下,如海浪冲击和船舶振动,这些应力集中点容易引发船舶外壳材料的疲劳损伤,加速金属材料的腐蚀进程,降低船舶结构的强度和耐久性。严重时,可能导致船舶外壳穿孔、结构变形等安全事故,严重威胁船舶的航行安全和使用寿命。
为应对藤壶附着这一棘手问题,ZS - 533 海洋防污自洁涂料应运而生。该涂料基于先进的缓释渗透蛋白缓释电解液原理设计研发。当涂料涂覆于船舶等水下设施的浸水面后,在与海水接触的浸渍环境中,涂料中的特定成分能够逐渐溶解释放,自动在涂层表面形成一层厚度约 10μm 的溶解微薄层。这一溶解微薄层具有独特的物理化学性质,其能够通过改变涂层表面的电荷分布、表面能以及化学微环境等因素,产生强烈的排斥效应,有效阻止藤壶幼虫、藻类孢子以及硅藻等海洋生物的靠近与附着。同时,对于已经附着在涂层表面的初期生物污垢,该溶解微薄层能够通过渗透作用,破坏生物细胞的渗透压平衡以及生物膜的完整性,促使其脱离涂层表面,从而实现对海洋生物附着的有效预防和清除,确保水下设施和交通工具的表面能够长期保持洁净状态,减少因生物附着带来的诸多不利影响,提升船舶等海洋装备的运行效率、安全性和耐久性。
此外,ZS - 533 海洋防污自洁涂料还具备良好的耐酸碱腐蚀性,可广泛应用于海洋、江河、湖泊等多种复杂水域环境下的水下设施或交通工具浸水面的防护,以及存在微生物繁殖和酸碱腐蚀威胁的物体表面防护,为解决海洋生物粘附问题提供了一种高效、可靠的解决方案。