辣椒素用于船舶防污涂料研究取得进展

http://www.pf.hc360.com2017年03月28日10:21 来源:中国船舶报T|T

    慧聪表面处理网讯:什么?辣椒素还能防污?您或许想不到,辣椒与船舶防腐涂料之间有着“八杆子打得着”的关系。未来或将成为船舶防污涂料的重要发展方向,还大自然一个新的世界。

    辣椒素和船舶涂料能产生什么样的联系?如今,辣椒素用于船舶防污涂料的研究已经取得了一定进展,国内辣椒油树脂和辣椒碱生产企业也在积极将辣椒素产品推向这一应用领域。基于目前广泛使用的防污技术或多或少地影响生态环境,船舶防污涂料必将朝着低毒环保、广谱高效的方向发展。那么,作为一种辣椒提取物,天然辣椒素在船舶防污领域是否具有广阔的空间?

    新型防污涂料备受期待

    船舶防污手段复杂多样,技术种类繁多。从船舶防污的发展历史来看,添加防污剂制成防污涂料是经济上和技术上可行且最为有效的手段。

    据介绍,船舶防污涂料可分为传统型防污涂料和新型防污涂料两大类。传统型防污涂料包括溶解型防污涂料、扩散型防污涂料和有机锡自抛光型防污涂料。由于存在防污时效短、防污效率低、对海洋生物及海体生态造成危害等问题,无锡自抛光型防污涂料、低表面能防污涂料、生物防污涂料、纳米防污涂料等新型防污涂料应运而生,其优异的防污性能备受期待。

    辣椒素以其独特的理化性质,为企业研发新型防污涂料提供了探索方向。辣椒素类物质是一类天然植物碱,是从茄科植物辣椒的成熟果实中提取分离得到的有效成分。天然辣椒素类物质由一系列同系物组成,至今已经发现20种以上,主要成分是辣椒素和二氢辣椒素。与其他多种防污助剂相比,主要作用方式是驱避,对海洋附着生物不产生伤害。

    辣椒素进入研发视野

    美国沃茨水工业公司于1995年首次将从辣椒中提取的辣椒素用于防污涂料中,成为辣椒素防污涂料领域“吃螃蟹第一人”。随后,很多学者对辣椒素的防污性能进行了研究。我国也是研究辣椒素防污涂料较早的国家之一。早在2002年,国家海洋局第二海洋研究所就成功地用辣椒提取物与有机黏土复合制成了防污涂料,该产品填补了国内环保型防污漆的空白,并且对污损生物藤壶有特效,对其他污损生物也有显著的防污效果。

    《中国科学:化学》杂志曾发表过一篇题为《辣椒素同系物合成、辣度及海洋生物防污性能研究》的论文,该论文凝聚了国内8个权威研究单位合作试验的结果。文章中,对天然辣椒素各主要组分的防污性能进行了试验研究,并对比了天然辣椒素和合成辣椒素(香草壬酰胺)的防污性能。

    “过去,辣椒素防污剂的发展受到很大的制约。”业界人士分析,这是因为,一方面缺乏高辣椒素含量的辣椒品种,辣椒素原料来源受限,价格昂贵;另一方面,辣椒素提取加工技术落后,很难得到高品质的辣椒素产品。

    工业化应用仍有距离

    目前,辣椒素用于防污涂料的条件已大大改善。高辣椒素含量的辣椒新品种培育成功,并实现了规模化种植。针对辣椒原料也有了新的萃取、分离和深加工工艺。

    可用于船舶防污的辣椒素成品主要有高浓度辣椒油树脂和辣椒素晶体两种。两种辣椒素产品在使用过程中添加量少,均不改变涂料原有的性质。其中,辣椒素晶体是以高辣度的辣椒油树脂为原料,经过皂化、结晶、干燥等特殊工艺而制得的白色针状或粉状晶体,总辣椒素含量可达95%以上。

高浓度辣椒油树脂

高浓度辣椒油树脂

辣椒素晶体

辣椒素晶体

    不过,很多新型防污涂料的技术还不成熟,有些仍处在概念阶段或试验阶段,存在明显的缺陷。对辣椒素用于船舶防污涂料,来自船企和涂料企业的技术专家均表示,目前尚无应用的案例,对其了解也不多。可见,辣椒素要发展成为一种实用的新型船舶防污涂料,必须经过充分的技术验证,得到足够的市场认可。

    辣椒素防污涂料相关研究工作:

让涂料“辣”起来!辣椒素防污涂料能否走入现实?

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责任编辑:王倩5

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