打破外资企业垄断性能领先进口产品这项涂料技

  12月24日,福建省科技厅公示了2019年度福建省科学技术奖受理项目,由泉州师范学院、信和新材料股份有限公司、中国科学院福建物质结构研究所联合完成的“面向海洋工程装备的石墨烯重防腐涂料的技术研发及产业化应用”项目在列。

  针对海洋环境对海洋设施、海洋工程装备的特殊防腐蚀问题,以及高性能防腐蚀涂料生产技术长期被国外垄断的问题,该项目通过(1)开发爆裂法制备石墨烯的新技术,实现石墨烯的量化制备,并应对其表面还原成都的有效调控,解决其在聚合物中的分散性问题;(2)采用高压微射流技术,结合双亲结构丙烯酸嵌段共聚物作为分散剂,制备出具有高稳定性的石墨烯分散体,有效保证了石墨烯在环氧富锌底漆中的均匀分散;(3)选用乙基纤维素复配甲基硅醚作为石墨烯片层的定向剂,结合原质微粉填充技术,实现对锌粉和石墨烯在环氧底漆中分散形态的有限控制,提高石墨烯对腐蚀介质的屏蔽作用,并降低锌粉的填充量;(4)集爆裂法制备石墨烯、高稳定性石墨烯分散体、锌粉和石墨烯在环氧底漆中分散形态控制等技术于一体,生产出适用于海洋工程装备的石墨烯重防腐涂料。

  该成果在信和新材料股份有限公司工业化生产,自2016年到2018年共实现新增销售收入25249.10万元,利润5778.73万元,上缴税金1797.30万元。产品应用于福建省弘龙船业有限公司、福建新胜海船业有限公司等的船壳及船舰上层建筑。因产品具有优异的长效防腐蚀性能,不仅可满足海洋工程、海岛工程、船舶、海上输油输气管道、储罐,港口机械装备等海洋工程装备,也可满足桥梁、国家电网、石油化工、航空航天等领域的大型设施的长效防腐蚀保护需求,在中国核工业华兴建设有限公司巴基斯坦卡拉奇项目部的核岛安全壳系统、福州三江口大桥项目的路面防撞钢护栏涂装工程和北京丰台站钢结构工程得到了应用。

  该研究成果对高分子此类及其复合材料学科的发展,对提升我国重防腐涂料的研制、开发及应用水平,以及对提高我国海洋资源的开发和利用水平,都具有重要的促进作用;因此,既具有显著的社会经济效益,又符合国家海洋发展战略。

  该项目产品为高固含量重防腐涂料,能有效减少施工时有机溶剂污染,具有良好的环保示范效应。在宏涂料另一方面,本项目产品能大幅减少防腐涂料行业对金属锌资源的消耗,其进一步的推广,将对缓解“锌雾”、Zn2+水体污染等问题,起到积极的推动作用。据不完全统计,我国拥有2000亿的防腐蚀涂料市场,但产品与国外先进水平存在较大的差距,市场大部分被国外大公司所垄断。石墨烯材料的出现为我国开发高性能重防腐涂料,形成自主知识产权的海洋长效防腐蚀涂料产品创造了机遇。

  该项目产品打破了外资企业在重防腐领域的垄断,特别适用海洋环境或沿海地区大气环境下的钢结构防腐,比国标防腐性能提升了数倍,性能领先于进口涂料产品,进一步提升了我国海洋工程装备和基础设施安全性和服役寿命及其在“一带一路”建设中的竞争力,同时可促进海洋工程装备用重防腐涂料的国产化,为我国本土涂料企业做大做强,做出积极贡献。此外,石墨烯产业发展的最大瓶颈就是应用市场没打开。石墨烯应用领域广阔,但各领域专业跨度很大,未来需要更全方位的人才、技术保障。该项目成果的成果开发将材料科研院所的科研团队与企业的技术型人才相结合,实现双方的优势互补,培养了具有顶层创新意识的人才团队,并在整合科研院校优势资源通过产学研合作,服务于国家重大需求和地方经济建设等方面,起到了积极的促进作用。(涂界)

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