一种实海环境下防污涂料中防污剂渗出率的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于防污涂料中防污剂渗出率测试技术领域，尤其是一种实海环境下防污 涂料中防污剂渗出率的测试方法。
【背景技术】
[0002] 二十一世纪初，国外开展了防污涂料在实海应用环境过程中的防污剂渗出速率评 价研究，并与实验室内的防污剂渗出情况进行对比，有效指导了防污涂料的研制，但实海环 境下防污涂料中防污剂渗出速率评价研究仍处于探索阶段，具体试验方法仍处于标准制定 研究中。
[0003] 国内目前仅制定了《GB/T6824-2008船底防污漆铜离子渗出率测定法》标准，该标 准针对实验室环境条件制定铜离子渗出率测试技术，而针对防污涂料在实海环境下的防污 剂渗出率测试研究尚属空白，并未制定相应的国家标准方法。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明提供了一种实海环境下防污涂料中防污剂渗出率的测试方 法，该方法利用海水流动速率和循环运行周期，能实现实海防污剂渗出浓度验证测试，快速 评价防污涂层实海防污性能和防污剂渗出率，为船舶防污涂料的研发提供评价手段，解决 实海防污性能定量化评价缺失问题。
[0005]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0006]-种实海环境下防污涂料中防污剂渗出率的测试方法，该测试方法使用到一套 渗出萃取装置，所述渗出萃取装置含有吸盘、特氟隆管束、进水流体通路、浮筏、蠕动栗、真 空计、三通阀、取样口、出水流体通路，该测试方法的测试步骤经历试验区域准备、测试前准 备、天然海水导入、天然海水的循环、渗出液取样、建立标准液的线性曲线、渗出液的酸化处 理以及渗出率计算，本发明的特征如下：
[0007] 吸盘由惰性材料制作而成并呈实体半球状，吸盘的内腔直径控制在2950~ 3950mm，吸盘的内腔高度控制在2900~3400mm，吸盘的外壁直径控制在3050~4050mm，吸 盘的外壁高度控制在3000~3500mm;在吸盘的底部通过粘结剂粘结有由磁性材料制作而 成的底盘，所述底盘的最大直径与吸盘的外壁直径相等，吸盘与所述底盘粘结后构成空腔 吸盘体，在吸盘靠近底盘的同心圆上设置有六个匀布的进水孔，每个进水孔的直径控制在 25~35mm，每个进水孔水平同心圆中心距吸盘底部的高度控制在75~105mm，在吸盘靠近 进水孔上端的同心圆上设置有三个匀布的出水孔，每个出水孔的直径等于进水孔的直径， 每个出水孔水平同心圆中心距进水孔水平同心圆中心的高度控制在125~175mm;
[0008] 将三台并联的蠕动栗置于浮筏上，蠕动栗的流速变频可调，每台蠕动栗附带两个 栗头，六个所述栗头分别通过六条特氟隆管与吸盘上六个进水孔密封联接，所述六条特氟 隆管捆扎在一起构成特氟隆管束，所述六条特氟隆管形成进水流体通路；三台蠕动栗汇总 后联接在真空计上，真空计再与三通阀的一端联接，三通阀的另一端联接阀门并称之为取 样口，三通阀的第三端并联配置三个出水阀门，三个所述出水阀门分别通过三条特氟隆管 与吸盘上三个出水孔密封联接，所述三条特氟隆形成出水流体通路；
[0009] 通过上述联接完整构成所述渗出萃取装置，每台蠕动栗均通过浮筏从实海中吸取 海水，吸取的海水需经过滤网过滤；
[0010] 测试步骤如下：
[0011] 试验区域准备：将防污涂料喷涂于船体钢板上并按喷涂要求达到相应厚度的试验 区域，所述试验区域内的防污涂料在喷涂后要光滑完整，所述试验区域的面积要大于所述 底盘面积，之后按国标要求进行浅海挂板侵蚀；
[0012] 测试前准备：将所述渗出萃取装置中的吸盘通过所述底盘吸附在所述试验区域 上，检查所述渗出萃取装置是否联接正确以及密封状态；
[0013] 天然海水导入：将三台蠕动栗的流速均设定为0. 1~2L/min并同时启动，启动时 同时关闭三个所述出水阀门，经过滤网过滤的天然海水通过进水流体通路被导入所述空腔 吸盘体内；
[0014] 天然海水的循环：待所述空腔吸盘体内充满天然海水后，天然海水经出水流体通 路到达三个所述出水阀门处，此时打开三个所述出水阀门并通过三台蠕动栗形成一个闭合 的海水循环系统，通过真空计观察所述海水循环系统是否处于真空状态，所述海水循环系 统的循环时间控制在3~10小时；
[0015] 渗出液取样：达到所述循环时间时，打开取样口阀门并提取渗出液，取样后再关掉 蠕动栗，取下所述空腔吸盘体，收回所述渗出萃取装置以备下次测试用；
[0016] 建立标准液的线性曲线：根据国标并按照0.1~2mg/L的浓度配制该防污涂料中 防污剂的标准液，以标准液的吸光度为纵坐标并以该防污剂的浓度为横坐标建立吸光度与 浓度的线性曲线，该线性曲线的相关系数要求r多0.999,测试所述渗出液的吸光度，通过 该线性曲线可以查出所述渗出液的浓度；
[0017] 上述线性曲线的相关参考关系是：y= 0· 3381χ+(λ0015 ;
[0018] 渗出液的酸化处理：向所述渗出液中加入1滴浓硝酸并作为该防污剂的浓度测 试；
[0019] 渗出率计算：将经过浓硝酸处理的所述渗出液放入原子吸收光谱仪中，可以得到 所述渗出液的浓度，再按照下述两公式计算出该防污涂料中防污剂的渗出率：
[0020] ①P防污剂=(PvXF)-pB;
[0021] ②R=P防污剂XVX24/(tXA);
[0022] 上式中：
[0023] Ρρ方污剂-渗出液浓度，单位为微克/每升μg/L;
[0024] Pv-渗出液中防污剂的浓度，单位为微克/每升μg/L;
[0025] PB_实海海水空白溶液中防污剂的浓度，单位为微克/每升μg/L;
[0026] F-渗出液样品的校正因子，F= 1. 01 ;
[0027] R-防污剂渗出率，单位为微克每平方厘米每天ygAcm2.d);
[0028] V-所述空腔吸盘体的体积，单位为升L;
[0029] t-海水循环时间，单位为小时h;
[0030] A-底盘覆盖防污涂料的面积，单位为平方厘米cm2;
[0031] 上述惰性材料或是玻璃，或是有机玻璃，或是聚碳酸酯。
[0032] 上述磁性材料或是磁性橡胶，或是防腐磁铁，或是磁性橡胶与防腐磁铁的结合物。
[0033] 上述特氟隆管或由惰性材料的硅胶管替代。
[0034] 由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
[0035] 1、所述渗出萃取装置的密封：采用磁性橡胶或防腐磁铁或二者组合，使所述空腔 吸盘体牢固吸附于船体钢材质表面，所述空腔吸盘体始终处于良好密封状态。
[0036] 2、防污剂渗出方式：传统实验室防污剂渗出率测试方法，海水为人工海水，渗出平 面为圆柱形，渗出环境为人工环境；而本发明所用海水为天然海水，渗出平面为板状平面， 更接近实船运行环境，所得防污剂渗出率更接近真实渗出率，这在国内为首次发明。
[0037] 3、本发明为防污剂渗出率的测试提供真实有效的数据，有效解决实海防污性能定 量化评价缺失问题。
[0038] 4、本发明适用于实海环境下所有防污剂的渗出率测试，且渗出率较为平稳，可实 现有效渗出，保证防污剂有效防污，填补国内该方面的空白。
【附图说明】
[0039] 图1是吸盘的立体结构简图；
[0040] 图2是渗出萃取装置在天然海水中的配置简图；
[0041] 图3是标准液的线性曲线参考简图；
[0042] 图4是实施例1不同吸盘尺寸下铜离子渗出率的参考曲线简图；
[0043] 图5是实施例2不同吸盘尺寸下铜离子渗出率的参考曲线简图；
[0044] 上述图1-2中：1-吸盘；1. 1-进水孔；1. 2-出水孔；2-特氟隆管束；3-进水流体 通路；4_浮後；5_懦动栗；6_真空计；7_二通阀；8_取样口；9_出水流体通路；10-船体。
【具体实施方式】
[0045] 本发明是一种实海环境下防污涂料中防污剂渗出率的测试方法，防污剂中通常含 有铜离子、吡啶硫酮铜或是代森锌等，因此更确切地说本发明是一种实海环境下防污涂料 中铜离子、吡啶硫酮铜或是代森锌渗出率的测试方法。
[0046] 图2是本发明渗出萃取装置在天然海水中的配置简图，所述渗出萃取装置含有吸 盘1、特氟隆管束2、进水流体通路3、浮筏4、蠕动栗5、真空计6、三通阀7、取样口 8、出水流 体通路9,吸盘1上设置有六个匀布的进水孔1. 1