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4.1无锡抗藻剂

由于有机锡化合物的限制使用,20世纪80年代末国内外加快了研制和开发不含有机锡的低毒或无毒抗藻剂的步伐,其中以无锡自抛光抗藻涂料研究发展为最快,它采用可溶解和可水解的基料缓慢消蚀,不断析出抗藻剂,使涂膜具有抗藻性并保持光滑。

4.2酚的衍生物

酚的衍生物可以作为抗藻剂,这种保护材料是以煤焦油和甲醛开始的,由此逐渐分离或合成了大量的酚类的抗菌除藻剂。它们都是膜活性物质,在一定程度上对鱼和其他生物也具有毒性。而且,它们的物理化学性质差异也较大。一般来说,酚的氯化物、三氯化物、四氯化物、五氯化物衍生物都可作为微生物与藻类的抑杀剂,但它在较低浓度时效率不高,并且不环保,如五氯苯酚。随着人们对环境保护意识的日益增强,研究人员进一步合成或制备出效率更高的杀藻剂,以取代有机金属化合物和多氯酚衍生物的杀藻剂,如对-苯基苯酚,该化合物在较低浓度时就表现出较好的杀藻效果,而且残留物的毒性也极小。另外,可释放甲醛的化合物可取代有机汞化合物,在一定范围内也可作为杀藻剂,它与酚类衍生物相比,优点是可释放甲醛的化合物作为微生物与藻的抑杀剂时不需要考虑材料的pH值,也不会受非离子型、阴离子型、阳离子型材料的限制。含有活性乙烯基的卤代化合物也可作为抗藻剂,对环境的毒性小,三氯甲基硫化合物也可取代有机汞化合物和有机锡化合物和五氯酚化合物等用作除藻剂,但是三氯甲基硫化合物在水中容易水解,在涂料中的使用受到一定限制。

4.3铜类抗藻剂

早在1758年,H．M．Salarm首次以铜作为表面保护材料来防止木船壳被腐蚀或虫蛀。许多研究表明,铜不但在这方面能成功地被使用,而且在抗藻性能方面也有许多优点。铜的抗藻性主要是它能够产生Cu2+引起的,Cu2+长期以来一直用于抑制藻类的生长。

在铜的化合物中硫酸铜、碳酸铜和其他相关铜盐在浓度较大时具有杀藻能力,季铵铜盐化合物由于能与蛋白质之间形成化合物,也经常被人们用来杀藻除菌。JeanTapin等研究了一种新的方法,通过混合季铵和可以与季铵配合生成铜季铵盐的铜盐,生成一种新的复合物,这种复合物是一种安全、有效、使用寿命长的优良的杀藻除菌剂,同时季铵盐和铜盐的化合物对微生物抑杀效能要比两者单独使用时所具有的抑杀效能的总和还要强。添加这类抗藻剂的涂料在海洋保护设施中有应用。

4.4其他抗藻剂

涂料上生长的不同藻类尽管形态各异,但它们都有一些共同的特征：都具有叶绿素,能够利用光能进行光合作用,将无机物转变为有机物,同时放出氧气,是一类能独立生活的自养型生物,与植物有相似的一些特征。研发新的农药除草剂所建立的一套快速、准确、用药量少、漏筛少的生物筛选模型,目前国内外一些大公司初筛采用以绿藻、小球藻或蓝藻等单细胞藻类为试验藻种。该方法用药量较小且对于抑制光合作用的化合物敏感,此手段被一些涂料厂家利用,在研发涂料抗藻剂时也开始尝试从农药除草剂中去发掘一些常用除草剂在涂料中具备的抗藻功能。现有2-[4-(2′,4′-二氯苯氧基)苯氧基]丙酸甲酯(国内俗称“禾草灵”)、N′-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲(国内俗称“敌草隆”)等农药已应用到涂料的抗藻中。

随着人们对环境保护的呼声越来越高,毒性大、对环境污染较严重的抗藻剂已被逐渐淘汰。研究人员已逐步转向无毒、低毒、对环境友好且成本低的抗藻剂的研究开发。目前用于涂料中的抗藻剂如表2所示。