功能涂層是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防安全非常重要的材料，包括軍艦和遠(yuǎn)洋貨輪在內(nèi)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(yán)重時(shí)還影響裝備的技戰(zhàn)術(shù)性能，甚至貽誤作戰(zhàn)時(shí)機(jī)。國(guó)內(nèi)海洋涂層主要集中在中低端行業(yè)，中高端領(lǐng)域被國(guó)外所壟斷，涉及到包括航母在內(nèi)的大型水面艦涂層更是被國(guó)外禁運(yùn)。為此，該項(xiàng)目在國(guó)家“973”計(jì)劃和上海市重大科技計(jì)劃等支持下，通過(guò)樹(shù)脂的分子設(shè)計(jì)合成，發(fā)明了一系列高性能涂層材料及其制備新技術(shù)。該項(xiàng)目主要發(fā)明點(diǎn)如下：

1、發(fā)明了長(zhǎng)效自拋光防海生物污損涂層材料。針對(duì)現(xiàn)有防污涂層樹(shù)脂側(cè)鏈長(zhǎng)易結(jié)晶導(dǎo)致水解拋光速率不穩(wěn)定、防污期效短的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)引入鏈長(zhǎng)可控的硅氧烷基單體代替?zhèn)孺溣袡C(jī)金屬鹽，合成出含硅氧烷基的自拋光雜化樹(shù)脂涂層，發(fā)明了長(zhǎng)效自拋光涂層材料。既可以穩(wěn)定水解樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)防污劑的均勻釋放，而且在海水中水解產(chǎn)物是無(wú)毒的硅烷醇，不會(huì)造成海洋污染，其海生物附著<5%（海生物10個(gè)生長(zhǎng)旺季）。

2、發(fā)明了中涂與面涂合二為一的長(zhǎng)效防腐涂層材料及其制備新技術(shù)。通過(guò)設(shè)計(jì)硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂改進(jìn)，進(jìn)一步通過(guò)水解-縮聚進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)生成有機(jī)=無(wú)機(jī)雜化樹(shù)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(tǒng)防腐材料中涂層-涂層之間相互作用弱而導(dǎo)致防腐性能差的問(wèn)題，研制出系列長(zhǎng)效防腐涂層材料，大大提高了體系的防腐性能。

3、發(fā)明了基于納米TiO2光催化降解原理和荷葉超疏水原理相結(jié)合的具有自修復(fù)功能的長(zhǎng)效自清潔涂層材料及其制備新技術(shù)。通過(guò)設(shè)計(jì)可室溫交聯(lián)固化的聚（氟）硅氧烷成膜樹(shù)脂與光催化納米TiO2粒子雜化，巧妙利用部分納米TiO2團(tuán)聚形成微-納結(jié)構(gòu)，同時(shí)借助其光催化功能，可使表明結(jié)構(gòu)與組成雙重自修復(fù)，發(fā)明出具有自修復(fù)功能的除油污超疏水長(zhǎng)效自清潔涂層，水接觸角≥165度，滾動(dòng)角≦2度。

該項(xiàng)目共獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利39項(xiàng)、國(guó)際PCT專利2項(xiàng)，從關(guān)鍵技術(shù)發(fā)明到高值產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，形成了覆蓋該項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)的核心專利群，制訂國(guó)軍標(biāo)4件。在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文106篇，SCI他引3509次，出版了國(guó)際上第一本關(guān)于功能聚合物涂層的英文專著。其中10項(xiàng)核心專利技術(shù)形成的高端產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平，成功地應(yīng)用在包括遼寧號(hào)航空母艦和第一艘國(guó)產(chǎn)航空母艦在內(nèi)的各種艦船、海洋設(shè)施、飛機(jī)、氣象儀器等上，打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)，顯著增強(qiáng)了我國(guó)海洋涂層產(chǎn)業(yè)和裝備的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

遼寧號(hào)航空母艦

該項(xiàng)目實(shí)施后，近三年新增產(chǎn)值達(dá)5.5623億元，實(shí)現(xiàn)利稅25000多萬(wàn)元。部分工作獲上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。主要完成人被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為“世界上公認(rèn)的從事聚合物智能涂層研究開(kāi)發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者之一”、受邀擔(dān)任國(guó)際涂料領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Prog. Org. Coat.的編委、出版了國(guó)際上第一本關(guān)于功能聚合物涂層的英文專著、并多次在國(guó)外權(quán)威學(xué)術(shù)會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告，提升了我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際地位和影響；獲批我國(guó)涂料領(lǐng)域唯一的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——海洋涂料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并被軍方認(rèn)定為我國(guó)大型水面艦涂層材料總技術(shù)負(fù)責(zé)單位。

據(jù)了解，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作所發(fā)明的新型高性能超疏水自清潔及其防滑涂層、長(zhǎng)效自拋光防污涂層、長(zhǎng)效防腐涂層材料等材料及其制備技術(shù)已經(jīng)通過(guò)海洋化工研究院成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，建成1萬(wàn)噸/年規(guī)模的生產(chǎn)線，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在國(guó)內(nèi)眾多特大型企業(yè)和國(guó)家重大工程領(lǐng)域，包括各種艦船、海洋裝備，甚至在石油裝備、飛機(jī)等。比如：中國(guó)最大的兩家造船廠——大連船舶重工集團(tuán)有限公司和江南造船集團(tuán)有限責(zé)任公司的各種軍用、公務(wù)船、民用貨船，包括我國(guó)第一艘航空母艦——遼寧號(hào)航空母艦99%涂料涂裝和我國(guó)第一艘國(guó)產(chǎn)航空母艦等的防腐、防污、甲板自清潔防滑等，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷和產(chǎn)品封鎖。

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