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打破國際壟斷,兩艘中國航母應用,該塗料項目衝擊國家科技最高獎!

類別:媒體報道 發布時間:2019-03-28 瀏覽人次:

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3月26日,國家科學技術部公布了2019年度國家科學技術獎予以受理提名項目,複旦大學、海洋化工研究院有限公司聯合完成的“高性能海洋塗層材料設計製備新技術及其應用”項目榜上有名,該項目擬提名為國家技術發明獎二等獎。

功能塗層是國民經濟建設和國防安全非常重要的材料,包括軍艦和遠洋貨輪在內的各種艦船,常常由於海水侵蝕和海洋生物汙損而造成船體腐蝕、增重和航行阻力增加,縮短了艦船維修周期和服役壽命,嚴重時還影響裝備的技戰術性能,甚至貽誤作戰時機。國內海洋塗層主要集中在中低端行業,中高端領域被國外所壟斷,涉及到包括航母在內的大型水麵艦塗層更是被國外禁運。

打破國際壟斷,兩艘中國航母應用

為此,該項目在國家“973”計劃和上海市重大科技計劃等支持下,通過樹脂的分子設計合成,發明了一係列高性能塗層材料及其製備新技術。該項目主要發明點如下:

1、發明了長效自拋光防海生物汙損塗層材料。針對現有防汙塗層樹脂側鏈長易結晶導致水解拋光速率不穩定、防汙期效短的問題,通過設計引入鏈長可控的矽氧烷基單體代替側鏈有機金屬鹽,合成出含矽氧烷基的自拋光雜化樹脂塗層,發明了長效自拋光塗層材料。既可以穩定水解樹脂實現防汙劑的均勻釋放,而且在海水中水解產物是無毒的矽烷醇,不會造成海洋汙染,其海生物附著<5%(海生物10個生長旺季)。

2、發明了中塗與麵塗合二為一的長效防腐塗層材料及其製備新技術。通過設計矽氧烷與環氧樹脂改進,進一步通過水解-縮聚進行交聯固化反應生成有機=無機雜化樹脂塗層,可將中塗與麵塗合二為一,不僅大大縮短了施工周期,而且避免了傳統防腐材料中塗層-塗層之間相互作用弱而導致防腐性能差的問題,研製出係列長效防腐塗層材料,大大提高了體係的防腐性能。

3、發明了基於納米TiO2光催化降解原理和荷葉超疏水原理相結合的具有自修複功能的長效自清潔塗層材料及其製備新技術。通過設計可室溫交聯固化的聚(氟)矽氧烷成膜樹脂與光催化納米TiO2粒子雜化,巧妙利用部分納米TiO2團聚形成微-納結構,同時借助其光催化功能,可使表明結構與組成雙重自修複,發明出具有自修複功能的除油汙超疏水長效自清潔塗層,水接觸角≥165度,滾動角≦2度。

該項目共獲國家授權發明專利39項、國際PCT專利2項,從關鍵技術發明到高值產品開發,形成了覆蓋該項目關鍵技術的核心專利群,製訂國軍標4件。在國際著名學術期刊上發表SCI論文106篇,SCI他引3509次,出版了國際上第一本關於功能聚合物塗層的英文專著。其中10項核心專利技術形成的高端產品各項性能指標達到或超過國外同類產品的技術水平,成功地應用在包括遼寧號航空母艦和第一艘國產航空母艦在內的各種艦船、海洋設施、飛機、氣象儀器等上,打破了國外的技術封鎖和產品禁運,顯著增強了我國海洋塗層產業和裝備的核心競爭力。

遼寧號航空母艦

遼寧號航空母艦

該項目實施後,近三年新增產值達5.5623億元,實現利稅25000多萬元。部分工作獲上海市技術發明一等獎。主要完成人被國際同行評價為“世界上公認的從事聚合物智能塗層研究開發的領導者之一”、受邀擔任國際塗料領域權威學術期刊Prog. Org. Coat.的編委、出版了國際上第一本關於功能聚合物塗層的英文專著、並多次在國外權威學術會議上作大會報告,提升了我國在該領域的國際地位和影響;獲批我國塗料領域唯一的國家重點實驗室——海洋塗料國家重點實驗室,並被軍方認定為我國大型水麵艦塗層材料總技術負責單位。

據了解,通過產學研合作所發明的新型高性能超疏水自清潔及其防滑塗層、長效自拋光防汙塗層、長效防腐塗層材料等材料及其製備技術已經通過海洋化工研究院成功實現了產業化,建成1萬噸/年規模的生產線,產品廣泛應用在國內眾多特大型企業和國家重大工程領域,包括各種艦船、海洋裝備,甚至在石油裝備、飛機等。比如:中國最大的兩家造船廠——大連船舶重工集團有限公司和江南造船集團有限責任公司的各種軍用、公務船、民用貨船,包括我國第一艘航空母艦——遼寧號航空母艦99%塗料塗裝和我國第一艘國產航空母艦等的防腐、防汙、甲板自清潔防滑等,打破了國外的技術壟斷和產品封鎖



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