[发明专利]一种基于射频辉光放电光谱仪检测防污漆中铜含量的方法及应用

说明书

本发明涉及分析测试领域，具体提供一种基于射频辉光放电光谱仪检测防污漆中铜含量的方法及应用。本发明采用射频辉光放电光谱仪对涂有防污漆的样板进行铜含量测试，测试时间短，也不会产生废酸等废液，还可以获得防污漆不同深度的铜元素含量。本发明提供的测试方法可以高效准确地测定防污漆中的铜元素含量，同时分析渗出层的厚度，可以快速判定防污漆的防污效果。

技术领域

本发明属于分析测试领域，具体涉及一种基于射频辉光放电光谱仪检测防污漆中铜含量的方法及应用。

背景技术

海洋自然资源丰富，但是人类在开发海洋资源的过程中，遇到了海生物污损的问题，海洋生物附着在船体上增大了航行阻力，增加了燃料的消耗和动力设备的磨损，减少了船舶的使用寿命，带来了极大的经济损失。现在阻止海生物污损最普遍的方法是在船体表层涂刷一层防污漆。防污漆是由高分子的树脂、防污剂、填料、助剂等成分组成。其中防污剂是阻止海生物附着生长的最关键的组分。氧化亚铜是现在应用最普遍的防污剂，它具有价格低廉、防污效果明显、适用性较广等特点。氧化亚铜在海水中分解产生的铜离子，可以使附着在船体上生物的蛋白质失去活性，使得海生物无法附着在船体上。防污漆中氧化亚铜应该保持一定的含量，如果含量过低就无法维持防污效果。船舶在海水中航行时防污漆中的氧化亚铜会随之释放而减少，涂层表面和内部的氧化亚铜水解速率不同，涂层表面氧化亚铜水解反应快，形成所谓的“渗出层”。在渗出层内，有海水、游离的防污剂以及未反应的防污涂层。防污剂只有穿过渗出层才能到达防污涂层最表层，才能阻止污损海生物的附着。如果渗出层内的“通道”不畅通，则防污剂会被封闭在渗出层内，使得防污剂的渗出速率大为降低，从而阻止不了污损海生物的附着。在渗出层内，防污剂(氧化亚铜)的浓度已大为降低。因此，可根据铜元素的分别特点确定渗出层厚度。因此高效准确的测定防污漆中的铜元素含量，同时分析渗出层的厚度，对于快速判定防污漆的防污效果具有重要意义。

传统测试防污漆中铜含量的方法是取漆膜表面一定厚度的样品，用硝酸进行密闭微波消解，经赶酸、定容处理后，采用电感耦合等离子体原子发射(ICP-OES)或者原子吸收光谱仪对样品的铜含量进行分析。但是此方法存在一些缺点，首先是需要1-2天的时间对样品进行干燥、酸性消解、稀释等前处理，并且产生大量废酸、废液，过程冗长复杂。并且防污漆表面渗出层和内部深层中的铜含量是不一致的，采用传统方法测试样品中的铜含量是平均含量，无法表征铜含量随防污漆膜深度改变而产生的差异。

发明内容

本发明采用射频辉光放电光谱仪对涂有防污漆的样板进行铜含量测试，射频辉光放电光谱仪结合了脉冲式射频供电的放电源和高灵敏度的发射光谱仪，脉冲式射频供电的放电源可以对漆膜进行一层层的剥蚀，高灵敏度的发射光谱仪可以对铜元素进行分析。此方法不需要复杂冗长的前处理过程，测试时间短，也不会产生废酸等废液。还可以获得防污漆不同深度的铜元素含量。因此可以高效准确的测定防污漆中的铜元素含量，同时分析渗出层的厚度，可以快速判定防污漆的防污效果。

本发明的目的之一在于提供一种基于射频辉光放电光谱仪测试防污漆中铜含量的方法，包括：将涂有防污漆的样板置于清洗溶液中浸泡、清洗、吹干后，采用射频辉光放电光谱仪进行测试，得到铜的特征光谱，结合标准曲线得到防污漆中铜含量；其中，所述的清洗溶液包括西步曲尼、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、乙酸乙酯、乙腈、丙酮。

其中，所述清洗溶液中，西步曲尼的质量百分含量为1～3％，丙二醇甲醚醋酸酯的质量百分含量为10～20％，二甲苯的含量为5～15％，乙酸乙酯的质量百分含量为6～10％，乙腈的质量百分含量为28～40％，丙酮的质量百分含量为25～35％。

本发明测试的防污漆中包含氧化亚铜、碱式碳酸铜中的至少一种；所述的防污漆还包括高分子树脂、填料、助剂、溶剂中的至少一种。其中，所述的高分子树脂选自丙烯酸树脂、异氰酸酯树脂中的至少一种；所述的填料选自滑石粉、铁红、膨润土、硫酸钡、二氧化钛、云母粉、氧化锌中的至少一种；所述的助剂选自邻苯二甲酸二辛脂、氯化石蜡、凡士林中的至少一种；所述的溶剂选自二甲苯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、正丁醇中的至少一种。