创收26亿元、航母/核潜艇采用，这项打破国际垄断的涂料技术很硬核

　　近日，福建省科技厅公示了2020年度福建省科学技术奖受理情况。经形式审查通过了2020年度省自然科学奖候选项目48项、省技术发明奖候选项目19项、省科技进步奖候选项目484项以及省科技成果转化奖13项自。其中，“海工装备关键涂层及功能材料研发与技术创新应用”项目拟申报2020年度福建省科学技术进步奖。

　　近年来我国加快了海洋新材料的研发，但一些高端产品的核心技术“受制于人”，成为海洋工程装备自主创新的“卡脖子”问题。我国海洋工程装备“走向深蓝”必须形成具有自主知识产权的材料链、产品链，在军工领域更需立足于自主创新。

　　该成果在国家和地方科技项目的支持下，致力于解决海工装备关键涂层及功能材料研究中的关键科学问题，突破其在海工装备创新应用中的关键技术难题，面向国家重大需求研发了系列功能防护材料、固体浮力材料，形成了具有自主知识产权的技术体系。

　　辽宁号航空母舰

　　据悉，该项目主要创新点如下：1、首次构建了B-N超分子配位协同的聚苯胺纳米插层蒙脱土复合改性技术体系。基于涂层对金属界面钝化与配位鳌合协同作用，提升涂层防腐性能和附着力，在长效防护方面取得突破，同时解决了制约导电聚合物在防腐涂料领域应用的关键技术难题。

　　2、发明了有机-无机杂化聚合物界面增容无机纳米粒子，以及复合改性聚氨酯-环氧树脂新技术。基于流变特性的涂料组成设计、有机-无机纳米杂化材料界面改性、增强纤维与防滑颗粒表面处理、辊涂工艺等多项关键技术，赋予飞行甲板防滑、耐磨、抗冲击、耐高温等综合性能。多项关键技术集成，在原理、方法上均具创新性。

　　3、首次提出综合应用耐腐蚀阻燃聚脲树脂、多元复合膨胀型防火体系、无卤阻燃-抑烟协效技术，控制涂层高温下反应历程，形成具膨胀梯度的保护炭层。解决膨胀碳层与基体界面粘结强度与防火性能相互制约的关键技术难题。

　　4、首次提出空心微珠/泡孔复合型固体浮力材料新概念，构建多尺度、多材质、密度可调节的填充剂及其级配技术，创新制备纤维增强、超低密度的高强度固体浮力材料。通过界面改性解决了深海高压工况下，基体树脂与功能填充材料间微界面内应力效应等难题。

　　该项目成果获授权中国发明专利36件、美国专利2件、实用新型专利6件，发表学术论文43篇，出版国内首部《固体浮力材料》专著；主（参）编海洋防护材料与固体浮力材料相关的国家及行业标准9项。系列产品分别应用于泉州湾跨海大桥、福建马尾造船厂、中核工业巴基斯坦核电站、深海探测器等民用与科研领域，以及舰船防腐、航母飞行甲板防滑耐高温、核潜艇隔仓防火等军工领域。项目实施期间累计新增销售收入超过26亿元、新增利润近4亿元，近三年上缴税收超过1亿元。

　　该项目部分成果通过了中国涂料工业协会、中国腐蚀与防护协会等单位主持的鉴定：总体技术达到国际先进水平，其中B-N超分子配位协同聚苯胺纳米插层改性技术、有机/无机杂化材料可控制备及其改性基体树脂新技术达到国际领先水平。先后获中国专利奖优秀奖、中国化工专利优秀奖（3项）、中国石油与化学工业协会技术发明优秀奖、福建省紫金科技创新奖等科技奖励。成果攻克了我国海工装备新材料领域的多项“卡脖子”技术难题，多项关键材料研发与应用实现了“零到一”的突破，对海洋强国建设具有重要意义。

　　据悉，该项目从原创思想的形成、基础理论体系创新、核心关键技术研发、自主知识产权成果转化、标准制定，经历了近20年的技术攻关，打破了国外技术壁垒；全面工程化应用，使我国在海洋功能材料领域与国际最先进技术“并行”，多项产品实现“零到一”的突破。

　　项目成果先后得到了国家自然科学基金、科技部973项目、863项目、工信部高技术船舶项目、国防科工局“十五”、“十一”、“十二五”规划项目以及福建省、厦门市科技项目的支持，对海洋工程结构长效防腐，航母飞行甲板防滑耐高温，核潜艇隔仓防火，海洋深潜器固体浮力材料等关键技术进行产学联合攻关，突破了海洋功能材料开发与应用中的“卡脖子”技术难题，形成了具有自主知识产权的技术体系，面向国家重大需求研发了系列功能材料。

　　该项目成果已实现产业化，系列产品包括：“XH-PAN改性环氧底漆及其配套体系”、“HF-05、HF-06、HF-07防滑涂料”、“防腐/阻燃防火双功能涂层材料”、“可加工深海浮力材料及大深度实用化浮力材料”等应用于跨海大桥、核电站、深潜器等民用及科研领域和航母、舰船、核潜艇等军工领域。

　　泉州湾跨海大桥（全长26.7公里）主桥12.4公里全部采用项目团队研发的海洋重防腐涂料，这是国产品牌重防腐涂料第一次在跨海大桥上得到应用，还应用于福建马尾造船厂等多家造船企业、中国核工业巴基斯坦恰西玛核电站、福清电站、大亚湾核电站等工程产品，涂装质量得到用户一致好评，产生了良好的社会和经济效益。

　　飞行甲板防滑涂料产品已在我国海军各式舰船包括航母甲板上涂装应用，涂装舰船总数超过1000艘，施工总面积100万平方米以上，经历了直升机、舰载机的上万次的安全起降，防滑涂料发挥了重要作用，保障了任务的顺利完成。防火阻燃涂料应用于核潜艇隔舱、舰艇弹药仓的安全防护。固体浮力材料已应用于7000米“蛟龙号”载人深潜器、11000米“彩虹鱼”无人深潜器以及深海石油钻井隔水管等装备，对海洋资源开发及深海探索起到了重要支撑作用。

　　功能、高适用性，绿色环保是海洋功能材料发展的重要方向。目前我国海洋形势纷繁复杂，开发具有自主知识产权的海工装备功能材料具有重大的现实意义，也存在广阔的市场前景。在海洋强国战略和军民融合政策的双重推动下，未来海洋新材料市场将达到千亿级，必将给海工装备防护材料、固体浮力材料等海工新材料带来巨大的发展空间。

　　该项目成果在海工装备重防腐涂装、防滑耐高温飞行甲板涂装、舰船隔仓防火涂装和深潜器固体浮力材料等方面攻克了我国在海洋功能材料领域多项“卡脖子”技术，打破国外技术壁垒，具有重要意义。多项关键材料实现“零到一”的突破，实现了具有自主知识产权的产品在跨海大桥、航母飞行甲板、核潜艇隔仓防火、深海探测器等海工装备上的应用，对海洋强国战略的实施起到了重要的支撑作用。