爱华网0 引言
船舶水线以下的壳体由于长期浸没在海水中，不仅受到氯离子、盐分、高低水温变化等海水腐蚀，还受到海生物，诸如贝类、海藻、海草等的侵蚀。这些不速之客附着于船体上，使船体表面粗糙度增加，增大了水与船体的摩擦阻力，也增加了船舶的质量。由此降低了船舶的航速，并削弱了船舶航行的机动性，造成燃料消耗的增加。由于海生物造成的污损，也会加速船体的腐蚀。为了清除船体上附着的海生物，船舶需周期性清洁及重新涂装，增加运营成本的同时，也浪费了许多资源。早在两千年前，人们就意识到海生物对船壳的污损危害。早期的防污手段包括使用铜皮、沥青、焦油等覆盖物。19 世纪以来，采用析出有毒物质来抑制海生物附着的防污漆成为主流。其防污原理主要是将毒料以一定速率析出，向海水中扩散，在与漆膜接触的海水层中保持杀死海生物的毒料浓度。自20 世纪50 年代以来，含三丁基有机锡（TBT）的广谱性高毒防污剂得到广泛的应用，但80 年代研究发现，有机锡防污剂对海生物，如牡蛎、海螺、鱼类的发育会产生畸变，还会破坏海生物的免疫系统。为此，国际海事组织（IMO）通过相关决议，禁止使用含有机锡防污剂的防污漆。
1 我国船舶防污漆类型
我国船舶防污漆主要分为基料不溶型、基料可溶型和无毒低表面能型3 种。其中基料可溶型，即无锡自抛光防污漆是最主要的防污漆品种。现分别介绍如下。
1.1 无锡自抛光防污漆
无锡自抛光防污漆是现有防污漆中最主要的产品，其原理是通过船体航行中漆膜缓慢的溶解，使防污剂（毒剂）缓慢释放到海水中，对附着海生物进行毒杀，由于漆膜在船舶航行时会顺着水流磨蚀，这种自抛光作用会使船体保持流线型外表，以减少航行中的阻力。现用防污剂多为复合型防污剂。值得关注的是，农药DDT 在我国曾一度用作防污剂。随着环境保护日益受到重视，人们对由防污剂毒性所带来的环境污染也越来越关注，无毒高效环保防污剂的开发已成为发展趋势。多种天然生物防污剂已经问世并开始了相关的实验。其中辣椒素等取自植物的天然防污剂，对海生物起到驱赶作用但不会将其毒杀的特性，深受人们的关注。
1.2 低表面能防污漆
低表面能防污漆因其无毒且独特的防污机理，受到了更多关注。低表面能防污漆的防污机理是采用仿生的荷叶效应。荷叶表面的低表面能使水滴形成水珠，很易滑落。海生物同样也难以附着在涂覆低表面能防污漆的船体表面，即使勉强黏附上去，也会被船舶本身航行时产生的水流冲走。然而低表面能涂料是一把双刃剑，由于其表面能需足够低（对于藤壶，防污涂层表面能需低于1.2×10-4 N/m 才能防止其附着），同样使得其与防锈漆或底漆的配套性差，重涂性也相对较差。
2 我国船舶防污漆标准的发展
国际上主要通过AFS 公约《国际管制船舶有害防污体系公约》来约束防污漆中使用TBT（三丁基氧化锡）。对于所有缔约国所属船舶，以及进入缔约国港口的船舶，运营者需保证船舶的防污体系不含TBT，否则将无法通过检查，并会面临扣船罚款等处罚。我国现行船舶防污漆的产品标准为GB/T 6822—2007《船体防污防锈漆体系》。其中包含了对有毒化学物质的控制，也有多项产品性能上的要求。《船体防污防锈漆体系》检验项目要求与方法见表1。
细看表1，可将相关的检测项目分为以下3 类：
（1） 毒性检测：其规定为涂料产品不含石棉或含有石棉的颜料、汞化合物、DDT 以及国家有关部门禁用的化学物质。防污漆中锡总含量应小于2 500 mg/kg干涂料样品，允差范围为±500 mg/kg 干涂料样品。对于毒性的检测，关于防污漆中锡含量的规定与AFS 公约相同，有指标及检测方法，铜含量只有检测方法而无硬性指标，其余的防污剂含量一般理解为防污漆制造商自行报告含有的防污剂种类及含量范围。
（2） 防污性能：标准中对于防污性能主要通过动态模拟试验和浅海浸泡试验来评定，其中浅海浸泡试验相比于动态模拟试验需较长的试验时间，一般仅在首次型式检验时才进行。非首次型式检验，特别是中长期效的防污漆一般采用动态模拟试验。除防污涂层磨蚀性外，标准均规定了指标要求。
（3） 出厂检验性能及其他物性：检测项目包括出厂检验中常见的黏度、密度与颜色等，也包括了诸如不挥发分体积分数与施工性等与涂料施涂相关的性能。标准不仅根据国际公约及我国法规设定了对有毒化学品含量的限制，还前瞻性地增加了诸如防污涂层磨蚀性的检测项目。对于防污漆产品认可时会遇到的问题也有所考虑，比如防污剂中有毒化学品的控制，除了AFS 公约中规定的有机锡类防污剂外，也加入了我国有关部门禁止使用的包括DDT 等化学物质。其它的防污剂包括铜类防污剂等，只规定了检测方法，而不限制指标，只需制造商报告防污剂含量的范围，避免因防污剂的多样性造成检测机构无法对不同的防污剂进行定性、定量分析检测。
任何标准都并非完美无缺，这项标准中也有一些较为笼统或不明确的项目：
（1） 在毒性检测方面，防污剂含量注释中的仅用于防污漆面漆，这会产生一定的歧义。如果根据《船体防污防锈漆体系》的标准名称来看，似乎是认为这个体系是船体防锈底漆加上船舶防污漆面漆组成，但是业内似乎没有这种配套的说法，一般分别称为船体防锈漆体系或船底防污漆体系。由此带来的问题是，防污漆面漆到底是指哪一部分呢？
（2） 防污漆防污性能是通过在近海浮筏进行实际挂板试验（浅海浸泡性）与人工加速试验（动态模拟试验）来评定。根据制造商标称的使用期效的长短来确定动态模拟试验和浅海浸泡性试验的试验周期。根据标准分类，防污漆的使用期限分为短期效
（即3 年以下使用期）、中期效（3 年及3 年以上，5 年以下使用期）、长期效（5 年及5 年以上使用期）3 类。在此期间没有因附着力损失、起泡、片落，或由于过量磨蚀或防污能力降低而造成防污失效就可符合要求（从水线到轻载水线少量海泥和污损除外）。根据期效长短，动态模拟试验和浅海浸泡性试验周期详见表2。
出于对产品审证及产品检验周期的考量，很少会有制造商愿意在动态模拟试验上进行下限以上周期的检验，往往检验要求就自动变成了表3 的情况。
进行更多周期的动态模拟试验，其结果对防污漆技术研究具有数据积累作用，但国家相关部门、检测机构、船级社与企业对防污漆产品质量进行考核或认证时，表3 的要求或许更为合适。
（3） 防污涂层磨蚀性，这是一项有一定前瞻性的检测项目，通过对防污漆磨蚀速率的测定，理论上可知一定厚度的防污涂层是否会在标称的使用期限内被磨蚀消耗殆尽。但就如同进行加长周期的动态模拟试验一样，其结果更多地体现为防污漆技术的研究数据积累。根据实际的检测数据及实验情况的积累，防污涂层磨蚀率并不始终为一个恒定值甚至是某一范围，而是随着试验进行有一定的变化。例如，有的防污涂层在初期磨损快，后期趋于缓慢，初期较快磨损的速率或后期缓慢磨损的速率均不能有效地反映涂层在其使用期中的磨蚀变化情况。对防污漆的防污性能而言，通过动态模拟试验的结果，亦可知晓防污涂层是否能承受在其使用期内的有效性。如果磨蚀率远大于预期，在动态模拟实验结束之前，防污涂层就会因过量磨蚀而造成防污失效。
3 对未来船舶防污漆标准的展望
GB/T 6822—2007《船体防污防锈漆体系》实施至今，对于规范产品的生产及产品质量的评定起到了积极作用。但随着船舶防污漆技术的发展及我国船级社认可工作的要求，未来对于该标准，也会有新的发展。未来标准的修订工作，应考虑以下几项内容：
（1） 防污剂毒性的检测。现有标准中尽管标识了“涂料产品不含有石棉或含有石棉的颜料、汞化合物、DDT 以及国家有关部门禁用的化学物质。”但是对于诸如DDT 等有毒物质的判定却语焉不详，没有规定限量及检测方法。在未来的标准修订中，应当添加对于DDT、重金属汞含量等的检测项目、含量限值及检测方法。
（2） 挥发性有机化合物（VOC）含量。船舶防污漆中VOC 的主要来源为溶剂，不仅对人体有害，VOC产生的光化学污染也成为各国关注的焦点。针对涂料产品，我国近年来已经颁布了数项涂料中有害物质限量的国家标准，国家标准与行业标准中关于VOC 含量的限制标准也越来越多。我国香港地区也正积极推出针对包括船舶防污漆在内的船舶涂料，限制VOC 含量的标准指南。未来国家标准中也应针对船舶防污漆的特性，确定其VOC 含量的限值。
（3） 动态模拟试验。动态模拟试验虽然不能完全替代近海浮筏实际挂板试验（浅海浸泡性）和实船试验，但在一定程度上也能反映防污涂层的性能。现行标准中多项试验耗时长久，对于生产企业、检验部门及船级社等单位造成了一定的困扰。未来对于动态模拟试验，应当对其试验周期加以规定，取代规定范围。而磨蚀性一项，GB/T 7789 标准中并无测试及计算方法，且该项试验对于产品质量而言，意义不大，可以考虑将此项目改为方法标准，另外出版，供有需要的单位参照进行相关试验，而在船舶防污漆产品标准中删去该项。
4 结语
现行GB/T 6822—2007《船体防污防锈漆体系》虽然存在一些不足，但其实施对于规范我国船舶防污漆生产及质量控制仍有一定意义。标准中的部分指标和方法显得过于笼统，未来应积极考虑对其进行修订，这将提高我国船舶防污漆的技术水平，为船舶防污漆的生产和应用提供有效的质量控制和保证。
