|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
用于船舶和海洋裝備的長效防腐防污新材料與制備技術
一、概述
（一）腐蝕
? 腐蝕是船舶和其它海洋服役裝備全壽命周期內存在的共性問題；
? 引起船舶和海洋裝備不可用天數增加，產生巨額維修費用；
? 增加發生重大事故的概率。
（二）污損
?已探明的海洋生物20余萬種，其中約有4000-5000種生物能造成污損；
?船舶、碼頭、浮標、水管、石油平臺、養殖設施易受海洋生物附著污損；
?污損增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水線以下船殼污損5%，燃料將增耗10%；污損大于50%，燃料將增耗40%以上）；
?產生巨額的清污與防污費用。
（三）國內外現狀
1、表面腐蝕防護技術
?防腐涂料：常用防腐技術，期效一般為1-5年；
?熱噴涂：可用于艙內防腐，但不適用于與海水接觸區域；
?激光熔覆：熔覆層與基體冶金結合、晶粒細小、孔隙率極低，其綜合性能顯著高于熱噴涂涂層。
2、海洋污損防護技術
?含氧化亞銅的自拋光涂料是當今主導產品，我國遠洋船舶防污涂料的市場一直被國外公司壟斷；
?常用防污涂料的期效一般為2-5年；
?國際公約要求，2008 年全面禁止生產和使用含三丁基錫 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 劑法氯化橡膠生產線，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亞銅防污涂料列 入“高污染、高環境風險”名單，氧化亞銅防污技術是過渡性措施。
3、高耐蝕合金現狀
?Ni-Cr-Mo系鎳基合金耐海水腐蝕性能優異，但該類合金產品制造工藝復雜、 價格昂貴，主要依賴進口；
?現有鎳基合金的成分是綜合考慮強度、耐蝕、加工及焊接性能而設計的，而激光熔覆層的核心功能為防腐，需要重新設計其成分。
4、高速激光熔覆技術
2017年10月，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所研發了高速激光熔覆技術，其優點為：
?激光束功率密度高，1000~5000W/mm2；
?熔覆速度高，10~350cm/s，使熱影響區、稀釋率、工件變形等參數得到更好的控制；
?吸收比高，粉末到達熔池之前吸收激光能量，適合在高反射率基體上制備熔覆層。
二、課題組開發的相關技術
? 研發了系列專用于激光熔覆的高性能耐蝕粉末材料和制備高耐蝕熔覆層的高速激光熔覆系統，高性能熔覆層耐蝕壽命≥50年，該項技術的成熟度達到8級，具備批量生產條件；
? 研發了系列環保性好（不含氧化亞銅、敵草隆、二甲苯、石油腦等成分）、防污期效長的新型防污材料和防污層制備工藝，防污層與基體冶金結合，防污期效可達10年以上（已經進行了3年的實海試驗）。
三、應用領域
（一）船舶與海洋裝備的腐蝕防護
根據模擬海水腐蝕實驗結果，熔覆層靜態海水條件下腐蝕速率為0.00004mm/a。
該項技術已在發電設備、船舶及海洋裝備中得到應用，效果顯著。
（二）船舶與海洋裝備的污損防護
? 防污層與基體材料形成牢固的冶金結合，防污層在異物撞擊下不會脫落；
? 防污層厚度可根據防污壽命的需要調節，防污層防污期效可達10年以上；
? 防污層能滿足抑制藤壺水螅、水母、藻類、細菌粘膜等多種類型海生物生長的要求；
? 主要用于船舶、海洋裝備的海洋生物污損防護（如鉆井平臺、海上設施）。
華北電力大學
2021-05-10
高性能水性可剝性保護涂料
航空有機玻璃主要用作飛機座艙蓋或整體圓弧風擋玻璃，可防止空中突然爆破。鍍膜航空有機玻璃是指在航空有機玻璃上涂覆一層ITO或Au薄膜，以增加航空有機玻璃獨特的使用性能，如：ITO膜具備高電導率和高的可見光透射率，能反射雷達波，從而實現隱身功能。但有機玻璃或鍍膜航空有機玻璃在儲存、運輸、加工和組裝等的過程當中，很容易發生擦傷、污染、磨損等問題，傳統的保護方法無法完全起到保護作用，也比較容易受到來自鹽霧、酸雨、潮氣或者微生物等侵蝕，從而導致化學腐蝕或者電化學腐蝕的問題，影響了有機玻璃的外觀，甚至會導致其光學性能的大幅下降，尤其是發生擦傷、整機噴漆污染等問題會使ITO鍍膜破損從而導致飛機座艙玻璃的報廢，會給企業帶來嚴重的經濟損失。所以鍍膜航空有機玻璃在裝配過程中需要一定的防護措施。
課題組以水性聚氨酯為基料，研制了一種配方簡單，施工方便，涂料儲存期長；涂膜附著力適中，既能有效保護底材，又可以整體剝離的涂料。該涂料成本低，施工方便，不污染環境，不會影響所保護基材的物理（尤其是光學、導電）力學性能等性能。
主要用于成都飛機工業集團公司的有機玻璃艙蓋或鍍膜有機玻璃艙蓋。
因涂料對施工環境適應性強，可用于外場維修時鋁合金蒙皮等的臨時保護，維修后可整體剝離，且不會影響飛機鋁合金蒙皮的性能。
南昌航空大學
2021-05-04
透明性導電聚合物涂料
近年來通信、微電子、光電子產業發展迅速，上述產業所必需的抗靜電材料（ESD），電磁屏蔽材料（EMI），透明電極材料等需求量日益增加。導電聚合物是一種具有共軛長鏈結構的高分子，經過化學或電化學摻雜后形成的材料。導電聚合物除了具有高分子材料的易加工和比重輕等特點外，還具有優異的導電性及環境穩定性、并能制成透明導電材料等優點而倍受關注。本項目采用輔助溶劑誘導水介質熱摻雜、以兩親性空腔化合物為穩定劑的氧化分散聚合等創新性技術方法制備出易溶或易分散的導電聚苯胺，成功解決了導電聚苯胺在有機溶劑和水體系中加工的難題；在此基礎上將其與透明性聚合物通過溶液共混技術制得導電聚合物涂料。該導電涂料具有導電性能優異，耐水性好、透明等特點，在抗靜電，電磁屏蔽，光電子器件的透明電極的制作等方面顯示出廣闊的應用前景。國家發明專利授權?項（ZL02145294.6，ZL 200610026905.1，ZL200610118681.7）
華東理工大學
2021-04-11
納米透明耐磨涂料的生產技術
納米透明隔熱涂料：采用半導體納米材料為功能填料，制備出的涂料價格適中、性能優良。可將涂料在自動化生產線上涂覆于玻璃的表面，一次性制成納米隔熱玻璃。將這種納米隔熱玻璃用于汽車、各類建筑物上，不僅具有良好的透明性（可見光區透過率>80%），而且能有效的隔絕太陽熱輻射 (近紅外區屏蔽率>63%)，具有很好的節能效果，同時涂料本身是一種環境友好的水性涂料。該項成果達到國際先進水平，并已投入工業化生產。納米透明耐磨涂料：納米透明耐磨涂料主要針對家具、地板、透明樹脂板及印刷電路板表面的耐磨性提高問題。涂料中加入無機納米粒子，在保證涂層透明的同時，可大幅度提高涂層的耐磨性。尤其這種納米涂料可以用極薄的涂層（5μm左右）獲得很高的耐磨性，在家具，地板漆，透明樹脂及印刷電路板領域有極其廣闊的應用前景。
南京工業大學
2021-04-13
熱熔型反光道路標線涂料
道路標線涂料是一種涂刷在路面上指示交通的涂料，通常可分為溶劑型和熱熔型兩大類。溶劑型標線涂料在使用過程中由于要釋放出大量的溶劑，污染環境，并且漆膜干燥時間長，耐磨性差，通常只能保持三個月左右。熱熔型標線涂料具有優良的耐久性、快干性、夜間能見度好和無溶劑等特點，因而自1956年問世以來，受到了廣泛的重視，其使用量逐年增加。日本國的道路大多使用熱熔型標線涂料，
西安交通大學
2021-01-12
涂料印花高效粘合劑制備技術
提出助劑錨式固定機理，開發協同自去污助劑的特效輔助整理技術。研制了 以錨式固定機理固定自去污整理劑的嵌段共聚物粘合劑（JNBA-03）。首次提出錨 式固定理論，即所開發的雙親共聚物粘合劑分別在助劑和織物表面分別進行錨式 吸附，可在不成膜或少成膜的條件下加強自去污助劑與面料的結合，減少粘合劑325 用量，改善面料手感。 2 關鍵技術 （1）新型粘合劑整理織物手感得到改善。 （2）新型粘合劑甲醛釋放量為零。 3 知識產權及項目獲獎情況 （1）授權專利 一種核殼型涂料印染粘合劑乳液及其制備方法 ZL200810196677.1 具有抗紫外及自清潔雙重效果的改性納米二氧化鈦整理劑的制備方法 ZL201310468667.X （2）項目獲獎 獲得中國紡織工業聯合會科學技術三等獎 1 項。 4 項目成熟度 工藝已中試
江南大學
2021-04-13
新型水性涂料、油墨膠乳的合成技術
針對油性涂料環境污染大的問題，以復合乳膠為成膜物質，先后研制出水性地坪涂料、水性金屬防腐蝕涂料、水性混凝土防腐涂料、水性木器涂料等高性能水性涂料。性能優良，完全可以替代同類油性涂料，成為環境友好新型涂料的重要發展方向。
揚州大學
2021-04-14
水性薄涂型鋼結構防火涂料
膨脹型防火涂料的有利之一就是使用較輕的重量和相對較薄的涂層就能獲得特定時間的隔熱效果。在性能穩定可靠的情況下，涂層越薄越有優勢。
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
隨著社會經濟的發展和科技的進步，鋼結構建筑越來越多地涌現。鋼結構具有很多獨特的優點，如高強、高韌、抗震、輕質、價廉、體積小、不消耗土木、可工廠預制、建筑工期短等等。然而不耐溫也是鋼結構建筑的致命弱點。這就需要耐火性能高、施工方便、裝飾效果好的鋼結構防火涂料。而膨脹型防火涂料的有利之一就是使用較輕的重量和相對較薄的涂層就能獲得特定時間的隔熱效果。在性能穩定可靠的情況下，涂層越薄越有優勢。但在實際應用中發現超薄型防火涂料的防火性能不是很理想，而薄型防火涂料施工方便，價格較超薄型的低，既能滿足裝飾性需要，又能達到建筑設計防火規范要求，是鋼結構防火涂料的發展方向。
本項目包括水性室外薄涂型鋼結構防火涂料的配方及制備工藝。
技術特點：
1.與鋼構件有優良的結合力；
2.達到一定溫度時迅速膨脹形成絕熱保護層，在預期的耐火極限內可有效保護鋼結構；
3.在鋼構件受熱發生允許變形時，絕熱保護層不破壞，仍能保持原有的隔熱保護作用；
4.可根據使用鋼構的環境調節配方，改變涂層厚度及飾面效果；
5.生產工藝流程便捷，易實現異地生產；
6.安全無毒、經濟合理。
產品的主要技術指標：
產品技術指標均達到或超過了國家有關規范的要求，滿足國家標準（GB14907-2002）要求。
廈門大學
2022-07-27
高耐腐蝕性水性涂料
項目簡介： 利用涂料對金屬材料進行表面防護， 提高金屬材料的抗腐蝕性能是一
西華大學
2021-04-14
鎳酸鉍納米線多功能涂料
（專利號：ZL 201510055852.5） 簡介：本發明公開了一種鎳酸鉍納米線多功能涂料，屬于涂料技術領域。該涂料的質量百分比組成如下：鎳酸鉍納米線21?38％、納米硅酸鈣6?14％、水性氟碳乳液11?21％、苯乙烯丙烯酸酯共聚合物乳液4?9％、丙二醇甲醚醋酸酯3?8％、羥基硅油乳液4?8％、水17?33％、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉1?3％、聚酰胺蠟0.5?2％、有機膨潤土0.3?1％、二甲基亞砜0.3?1％、聚丙烯酰胺0.05?0.2
安徽工業大學
2021-01-12