打破国际垄断！高性能海洋涂层材料设计制备新技术获上海市技术发明奖一等奖！

2021-12-03 13:43:05 作者：腐蚀与防护来源：腐蚀与防护分享至：

12月1日，2020年度上海市科学技术奖励大会在上海展览中心召开。此次共授奖281项（人），其中，中国科学院院士、复旦大学附属中山医院心内科主任葛均波获科技功臣奖，10人获青年科技杰出贡献奖，45项成果获自然科学奖，33项成果获技术发明奖，181项成果获科技进步奖，10项成果获科学技术普及奖，美国籍专家布鲁斯E·瑞特曼则获国际科技合作奖。

由复旦大学、海洋化工研究院有限公司联合完成的“高性能海洋涂层材料设计制备新技术及其应用”喜获2020年度上海市技术发明奖一等奖！该项目针对海洋装备防腐防污期效短、自清洁效果差的技术瓶颈，研发出基于硅氧烷杂化的长效自抛光防海生物污损涂层材料、中涂与面涂合二为一的长效防腐涂层材料、基于纳米TiO2光催化降解和荷叶超疏水原理相结合的具有自修复功能的自清洁涂层材料及其制备新技术等，大大提高了海洋装备的防腐和防海洋污损性能，以及自清洁性能，共获中国发明专利39项、制订国军标4件。发表SCI论文106篇，他引4277次，出版了国际上第一本关于功能聚合物涂层的英文专著。产品应用在各种舰船、钻井平台、飞机、潜水器、雨量传感器“天问一号”火星车等国内众多特大型企业和国家重大工程。

主要完成人

武利民，周树学，桂泰江，于雪艳，蒋健明，郭常青，丛巍巍，杨凯，顾广新，游波

主要完成单位

复旦大学

海洋化工研究院有限公司

高性能海洋涂层材料设计制备新技术及其应用

国内海洋涂层主要集中在中低端行业，中高端领域被国外所垄断，涉及到包括航母在内的大型水面舰涂层更是被国外禁运。为此，该项目在国家“973”计划和上海市重大科技计划等支持下，通过树脂的分子设计合成，发明了一系列高性能涂层材料及其制备新技术。

功能涂层是国民经济建设和国防安全非常重要的材料，包括军舰和远洋货轮在内的各种舰船，常常由于海水侵蚀和海洋生物污损而造成船体腐蚀、增重和航行阻力增加，缩短了舰船维修周期和服役寿命，严重时还影响装备的技战术性能，甚至贻误作战时机。

该项目主要发明点如下：

1 发明了长效自抛光防海生物污损涂层材料。

针对现有防污涂层树脂侧链长易结晶导致水解抛光速率不稳定、防污期效短的问题，通过设计引入链长可控的硅氧烷基单体代替侧链有机金属盐，合成出含硅氧烷基的自抛光杂化树脂涂层，发明了长效自抛光涂层材料。既可以稳定水解树脂实现防污剂的均匀释放，而且在海水中水解产物是无毒的硅烷醇，不会造成海洋污染，其海生物附着<5%（海生物10个生长旺季）。

2 发明了中涂与面涂合二为一的长效防腐涂层材料及其制备新技术。

通过设计硅氧烷与环氧树脂改进，进一步通过水解-缩聚进行交联固化反应生成有机=无机杂化树脂涂层，可将中涂与面涂合二为一，不仅大大缩短了施工周期，而且避免了传统防腐材料中涂层-涂层之间相互作用弱而导致防腐性能差的问题，研制出系列长效防腐涂层材料，大大提高了体系的防腐性能。

3 发明了基于纳米TiO2光催化降解原理和荷叶超疏水原理相结合的具有自修复功能的长效自清洁涂层材料及其制备新技术。

通过设计可室温交联固化的聚（氟）硅氧烷成膜树脂与光催化纳米TiO2粒子杂化，巧妙利用部分纳米TiO2团聚形成微-纳结构，同时借助其光催化功能，可使表明结构与组成双重自修复，发明出具有自修复功能的除油污超疏水长效自清洁涂层，水接触角≥165°，滚动角≦2°。

该项目共获国家授权发明专利39项、国际PCT专利2项，从关键技术发明到高值产品开发，形成了覆盖该项目关键技术的核心专利群，制订国军标4件。在国际著名学术期刊上发表SCI论文106篇，他引4277次，出版了国际上第一本关于功能聚合物涂层的英文专著。其中10项核心专利技术形成的高端产品各项性能指标达到或超过国外同类产品的技术水平，成功地应用在包括辽宁号航空母舰和第一艘国产航空母舰在内的各种舰船、海洋设施、飞机、气象仪器等上，打破了国外的技术封锁和产品禁运，显著增强了我国海洋涂层产业和装备的核心竞争力。

该项目实施后的三年新增产值达5.5623亿元，实现利税25000多万元。主要完成人被国际同行评价为“世界上公认的从事聚合物智能涂层研究开发的领导者之一”、受邀担任国际涂料领域权威学术期刊Prog. Org. Coat.的编委、出版了国际上第一本关于功能聚合物涂层的英文专著、并多次在国外权威学术会议上作大会报告，提升了我国在该领域的国际地位和影响；获批我国涂料领域唯一的国家重点实验室——海洋涂料国家重点实验室，并被军方认定为我国大型水面舰涂层材料总技术负责单位。

复旦大学材料科学系武利民教授

据了解，通过产学研合作所发明的新型高性能超疏水自清洁及其防滑涂层、长效自抛光防污涂层、长效防腐涂层材料等材料及其制备技术已经通过海洋化工研究院成功实现了产业化，建成1万吨/年规模的生产线，产品广泛应用在国内众多特大型企业和国家重大工程领域，包括各种舰船、海洋装备，甚至在石油装备、飞机等。比如中国最大的两家造船厂——大连船舶重工集团有限公司和江南造船集团有限责任公司的各种军用、公务船、民用货船，包括我国第一艘航空母舰——辽宁号航空母舰99%涂料涂装和我国第一艘国产航空母舰等的防腐、防污、甲板自清洁防滑等，打破了国外的技术垄断和产品封锁。

■ 2020年度上海市科学技术奖

整体来看，2020年度上海市科学技术奖主要呈现三大特点：一是发挥科技奖励激励导向作用，及时开展科技抗疫成果奖励；二是持续加大对源头创新成果的激励；三是高等级获奖项目更加注重突出“四个面向”。

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