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打破國際壟斷！高性能海洋涂層材料設計制備新技術獲上海市技術發明獎一等獎！

2021-12-03 13:43:05 作者：腐蝕與防護來源：腐蝕與防護分享至：

12月1日，2020年度上海市科學技術獎勵大會在上海展覽中心召開。此次共授獎281項（人），其中，中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫院心內科主任葛均波獲科技功臣獎，10人獲青年科技杰出貢獻獎，45項成果獲自然科學獎，33項成果獲技術發明獎，181項成果獲科技進步獎，10項成果獲科學技術普及獎，美國籍專家布魯斯E·瑞特曼則獲國際科技合作獎。

由復旦大學、海洋化工研究院有限公司聯合完成的“高性能海洋涂層材料設計制備新技術及其應用”喜獲2020年度上海市技術發明獎一等獎！該項目針對海洋裝備防腐防污期效短、自清潔效果差的技術瓶頸，研發出基于硅氧烷雜化的長效自拋光防海生物污損涂層材料、中涂與面涂合二為一的長效防腐涂層材料、基于納米TiO2光催化降解和荷葉超疏水原理相結合的具有自修復功能的自清潔涂層材料及其制備新技術等，大大提高了海洋裝備的防腐和防海洋污損性能，以及自清潔性能，共獲中國發明專利39項、制訂國軍標4件。發表SCI論文106篇，他引4277次，出版了國際上第一本關于功能聚合物涂層的英文專著。產品應用在各種艦船、鉆井平臺、飛機、潛水器、雨量傳感器“天問一號”火星車等國內眾多特大型企業和國家重大工程。

主要完成人

武利民，周樹學，桂泰江，于雪艷，蔣健明，郭常青，叢巍巍，楊凱，顧廣新，游波

主要完成單位

復旦大學

海洋化工研究院有限公司

高性能海洋涂層材料設計制備新技術及其應用

國內海洋涂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面艦涂層更是被國外禁運。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，發明了一系列高性能涂層材料及其制備新技術。

功能涂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，常常由于海水侵蝕和海洋生物污損而造成船體腐蝕、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。

該項目主要發明點如下：

1 發明了長效自拋光防海生物污損涂層材料。

針對現有防污涂層樹脂側鏈長易結晶導致水解拋光速率不穩定、防污期效短的問題，通過設計引入鏈長可控的硅氧烷基單體代替側鏈有機金屬鹽，合成出含硅氧烷基的自拋光雜化樹脂涂層，發明了長效自拋光涂層材料。既可以穩定水解樹脂實現防污劑的均勻釋放，而且在海水中水解產物是無毒的硅烷醇，不會造成海洋污染，其海生物附著<5%（海生物10個生長旺季）。

2 發明了中涂與面涂合二為一的長效防腐涂層材料及其制備新技術。

通過設計硅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=無機雜化樹脂涂層，可將中涂與面涂合二為一，不僅大大縮短了施工周期，而且避免了傳統防腐材料中涂層-涂層之間相互作用弱而導致防腐性能差的問題，研制出系列長效防腐涂層材料，大大提高了體系的防腐性能。

3 發明了基于納米TiO2光催化降解原理和荷葉超疏水原理相結合的具有自修復功能的長效自清潔涂層材料及其制備新技術。

通過設計可室溫交聯固化的聚（氟）硅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復，發明出具有自修復功能的除油污超疏水長效自清潔涂層，水接觸角≥165°，滾動角≦2°。

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，制訂國軍標4件。在國際著名學術期刊上發表SCI論文106篇，他引4277次，出版了國際上第一本關于功能聚合物涂層的英文專著。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涂層產業和裝備的核心競爭力。

該項目實施后的三年新增產值達5.5623億元，實現利稅25000多萬元。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涂層研究開發的領導者之一”、受邀擔任國際涂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于功能聚合物涂層的英文專著、并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；獲批我國涂料領域唯一的國家重點實驗室——海洋涂料國家重點實驗室，并被軍方認定為我國大型水面艦涂層材料總技術負責單位。

復旦大學材料科學系武利民教授

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涂層、長效自拋光防污涂層、長效防腐涂層材料等材料及其制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%涂料涂裝和我國第一艘國產航空母艦等的防腐、防污、甲板自清潔防滑等，打破了國外的技術壟斷和產品封鎖。

■ 2020年度上海市科學技術獎

整體來看，2020年度上海市科學技術獎主要呈現三大特點：一是發揮科技獎勵激勵導向作用，及時開展科技抗疫成果獎勵；二是持續加大對源頭創新成果的激勵；三是高等級獲獎項目更加注重突出“四個面向”。

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