许雄山

(上海铁路局多元投资中心市场部，上海 200071)

1 产生

航海船舶底部海洋生物的附着会降低航速，增加燃油，为了解决这一问题，以往人们是依靠掺杂在涂料中的铜、锡、汞和铅等重金属的释放来杀死附着生物的，但这会造成海洋环境的严重污染，而且对附着生物的杀伤作用也会随着使用时间的延长而渐渐降低。低表面能涂料就是为了解决这一矛盾而产生的［1－8］。

2 作用机理

首先，我们要了解海洋生物在船底附着的过程:海洋附着生物分泌黏液，通过黏液对物体表面进行浸润，实现浸润之后便通过化学键、静电、机械连锁及扩散作用中的一种或几种方式进行黏附［5，8］，其中的浸润和化学键与固体表面能密切相关。低表面能涂料阻止海洋生物附着主要与以下4个因素有关。

2.1 表面能

表面能是用来表征物质表面分子所处的与内部分子不同的能量状态。这种状态是由物质内部分子原有的三维周期性在表面处中断，表面层原子朝向外面的键能没有得到补偿，使得表面分子比体内分子具有额外的势能。对于液体，称为表面张力;对于凝聚体，因Gibbs自由焓与Helmhohz自由能近似相等，也称为表面自由能(简称表面能)［9］。

固体物质表面能的大小直接影响与其接触液体的浸润性。如果用相对附着力表示浸润性，则它们之间的关系曲线可以表示成如图1的 Baier曲线。

图1 相对附着力随表面能的变化曲线——Baier曲线

从曲线可以看出，相对附着力并非全部与表面自由能呈线性相关，而是当自由能减小到一定程度后附着力反而升高。……