2．2含紫外线屏蔽、光催化杀菌纳米组分的海洋防污涂料
近年来国内外不断有研究者将纳米二氧化钛应用于防污涂料的研究中。纳米TiO2不仅可以改善涂料的成膜性能［14］，而且纳米TiO2在光照射下产生强烈的氧化能力，可以把许多难分解的有机污染物氧化分解为二氧化碳、水等无机物［15］。
例如纳米二氧化钛光催化技术已在污水处理、空气净化和保洁除菌等领域获得应用并取得了一定的成效［16］。日本已将纳米二氧化钛抗菌防污涂料涂刷在医院手术室，在光照射下，手术台和墙壁上的细菌可以在短时间杀灭。而且经水冲刷可以随时把氧化分解后的污垢除去，从而在涂料的使用期内，可以半永久地维持其抗菌效果而不下降。
陆长梅等［17］的研究表明纳米二氧化钛可以抑制微囊藻的生长。Kallio等［18］的研究表明纳米二氧化钛具有防污作用。美国福特公司中心试验室成功地将纳米TiO2加入到罩光清漆中，得到耐候性好、耐划伤性优良的涂层。
我国涂料研究者将纳米二氧化钛的紫外线屏蔽作用及光催化杀菌作用用于防止海洋生物的附着污损等相关研究，近年来也取得比较好的进展。
黄晓冬、张占平、齐育红等研究发现聚四氟乙烯(PTFE)和锐钛型纳米二氧化钛均对海洋细菌的附着有抑制作用，并且随着PTFE和锐钛型纳米二氧化钛在涂层配方中的含量增加，涂层防止海洋细菌附着的能力增强，并且二者协同作用时效果更好［19］。
李善文、陈美玲等将纳米二氧化钛加入已经合成的呋喃改性硅丙树脂中，制备出防污性能更好的无毒防污涂料［20］。加入的纳米TiO2可使涂料的污损海生物附着量大大减少，其防污效果得到了明显提高。
大连海事大学的纳米荧光海洋无毒防污涂料的研制项目，成功地开发了以PTFE氟树脂复合纳米二氧化钛改性长余辉发光材料的纳米荧光海洋无毒防污涂料［21］。齐育红、张占平、刘红［22］以FEVE氟碳树脂为成膜物、纳米二氧化钛粉末为功能添加剂，试制了系列纳米TiO2/FEVE氟碳涂层，并研究了纳米二氧化钛含量对大型藻(水云藻)附着行为的影响。纳米TiO2对水云藻的附着具有明显的阻止作用，可以成为一种安全环保的防污功能添加剂。
纳米氧化锌具有独特的光催化作用及吸收和反射紫外线、红外线的能力，因此作为一种高效杀菌剂而倍受研究者的青睐。在乳胶漆中使用纳米氧化锌可以增大乳胶漆对紫外线辐射的抵抗力，减弱乳胶漆对潮湿环境条件下的敏感性，提高耐老化能力。将一定量的纳米ZnO、Ca(OH)2、AgNO3等加入到25%磷酸盐溶液中，经混合、干燥、粉碎等处理后，再制成涂料涂于公用电话上，有很好的抗菌效果。将纳米氧化锌应用于海洋防污涂料研究中，也有相关的报道。使用纳米氧化锌作原料制成的船舶防污涂料，不仅可以起到屏蔽紫外线的作用，而且还可以杀死各种微生物，从而提高航行速度并延长检修期限［3］。
NanophaseTechnologies公司［23］在纳米涂料研究中处于各公司前列，其中产量最大的是纳米ZnO晶种，用其制备出的涂料具有透明性好、隔绝红外和紫外的功能。用于军舰上的金属部件的涂装，其耐磨性可以成倍的增加，寿命也得到延长。
纳米SiO2也是一种抗紫外线辐射材料，加入涂料中，可使抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加［24］。ZhouSX等［25］研究了聚氨酯/SiO2复合涂膜的紫外吸收光谱和透射光谱发现，在波长290～400nm范围内，SiO2用量增加，漆膜的吸收性增加，透过率下降表明SiO2对紫外光有屏蔽性，而纳米SiO2对波长400～750nm的可见光具有很好的透过性，保证涂层具有很高的透明度。
纳米复合材料可以降低涂膜表面能，赋予涂层表面超斥水能力及紫外光屏蔽作用，和水的接触角高于160°，防止灰尘、油脂、微生物孢子、污物等黏附，在海洋防污的自清洁涂料、非黏附的防污涂料、荷叶效应涂料等中得到应用。如用溶胶-凝胶法制备热固性聚丙烯酸酯纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料，SiO2-TiO2包覆复合材料对紫外光有明显屏蔽作用［26］。
2．3含有阻止生物附着纳米组分的海洋防污涂料
我国某研究所在本世纪初期研究出了碱式硅酸盐纳米防污涂料［27］，该技术核心是由纳米液体的硅酸盐与固化剂、锌粉等添加剂反应制备可溶性固体硅酸盐，结合自抛光树脂的配方原理，从而得到一个可不断更新其碱性表面的涂层。这种强碱性的涂层表面可有效阻止生物的附着。
JackieButterfield［28］曾介绍将多种碳纳米管与纳米有机硅弹性体复合改性制成低表面能海洋防污涂料，可以大大降低生物污损污的附着，实验室制备出的成品已经达到intersleek公司同系列产品的标准，但是商业化还存在一定困难。
2．4其他特殊作用纳米组分的海洋防污涂料
纳米氧化亚铜可改善与防污涂料中其他组分的相容性，使防污涂料稳定有效地释放防污剂，提高了涂料的贮存稳定性，并可合理使用和减少防污涂料中防污剂的用量。纳米氧化亚铜在防污涂料中的渗出率均匀稳定，从而延长了防污涂料的有效期。开发环境友好型防污涂料是21世纪海洋防污研究的主要方向之一，随着纳米技术的不断发展和成熟，纳米氧化亚铜在海洋防污涂料中的应用越来越备受关注［4］。
硫氰酸亚铜是一种优良的无机颜料，可用于船底防污涂料，与有机锡化合物混配是有效的防污剂，硫氰酸亚铜本身无毒、无污染，在海水中的杀活机理与氧化亚铜相同，其在空气中的稳定性比氧化亚铜高5倍以上。杨惠芳、申星梅等［29］制备出了添加纳米硫氰酸亚铜的海洋防腐涂料。
