Study of environmentally friendly antifouling coatings to optimize the energy efficiency of ships

Abstract

In the present thesis, commercial and experimental antifouling painting systemswere examined, in terms of antifouling, anticorrosion and hydrodynamic efficiencyand with regard to their mechanical and physical properties. The examined paintswere of silicone, polyurethane (PU) and acrylic formulations. Five antifouling (AF)systems were tested, while also an anti-corrosive system, without antifouling effect,was examined for comparative purposes. The experimental coatings were developed in the framework of a European project. The novelty of the experimental formulations arises from the immobilization of the biocide which minimizes leaching and was accomplishedvia a newly developed functionalization method, based on reaction of the biocidewith highly reactive isocyanate functionality.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάστηκαν εμπορικά και πειραματικά αντιρρυπαντικά υφαλοχρώματα ως προς την αντιρρυπαντική, αντιδιαβρωτική και υδροδυναμική τους αποδοτικότητα, καθώς και σε σχέση με τις μηχανικές και φυσικές τους ιδιότητες. Τα συστήματα βαφής που εξετάστηκαν ήταν σιλικονούχας, πολυουρεθανικής και ακρυλικής πολυμερικής μήτρας. Συνολικά πέντε αντιρρυπαντικά υφαλοχρώματα εξετάστηκαν, καθώς και ένα χρώμα πολυουρεθάνης αντιδιαβρωτικό, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως μέτρο σύγκρισης για τις αντίστοιχες πειραματικές βαφές πολυουρεθάνης. Οι πειραματικές βαφές αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο Eυρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος. Η καινοτομία των πειραματικών υφαλοχρωμάτων έγκειται στην ακινητοποίηση του βιοκτόνου (ή μείγματος αυτών) μέσα στην πολυμερική μήτρα, μία διαδικασία γνωστή ως «biocide immobilization». Με τον τρόπο αυτό το υφαλόχρωμα δρα εξ’ επαφής (τοπικά) κι έτσι αποφεύγεται η απελευθέρωση του βιοκτόνου στη θάλασσα («leaching»), μία διαδικασία με πολύ σημαντικό, αρνητικό, περιβαλλοντικό αντίκτυπο.