海洋腐蝕和海洋生物污損一直是困擾著人類開發海洋的二大難題，而解決海洋生物污損更具挑戰性。目前涂裝防污涂料是最有效、經濟和簡便的解決海洋生物污損問題的途徑。

    防污涂料經過一百多年的歷史發展，人類已擁有制備先進防污涂料的技術?，F代防污涂料的技術不僅關注防污性能， 在IMO 的《船舶能效設計指數》（EEDI）、《船舶能效營運指數》（EEOI）、《船舶能效管理計劃》（SEEMP）、ISO 的《船舶防污底系統的海洋環境風險評估》 和《船體和螺旋槳性能的測量》等標準和規范推動下，更加關注防污涂料的環境友好性，使用低海洋環境風險的防污劑，減小船體阻力，節省燃油消耗，減少溫室氣體的排放。

    中國的涂料工業開創于1915 年，始于上海開林造涂料廠的建立，至今中國涂料已有了一百年的發展歷史。本文在此時機通過回顧中國防污涂料的百年發展歷程，并作了一些思考，希望對中國防污涂料今后的發展有所參考。

中國海洋防污涂料的發展歷程

    早期起步階段（ 解放前后-1966年）

    在解放前后，國內只有上海開林造涂料廠（建立與1915 年，開創中國的涂料工業）生產一些低端的船舶涂料，但防污涂料主要是從歐洲進口，當時從英國進口紅手牌、魚雷牌防污涂料。朝鮮戰爭爆發后，西歐、美、日等國把防污涂料列入禁運物資。

    1951 年上海開林造漆廠開始按照美國海軍的技術規范試生產瀝青系防污涂料，1955 年研制成功了832 瀝青防污涂料，性能接近英國的紅手牌防污涂料，優于蘇聯的防污涂料產品，當時援助的蘇聯專家還將配方帶回國。 開林造漆廠后續又開發了833、812 和813 等防污涂料。大連造漆廠、青島造漆廠、廣州造漆廠、寧波造漆廠和天津油漆廠在此基礎上各自開發了船底防污涂料體系，從此中國的防污涂料有了初步的基礎。但存在產量小，品種也不多，防污期效短，只有2 ～ 8個月的問題。

   “418”船舶涂料科研會戰階段（1966-1980 年）

    上世紀五十年代，我國開始從蘇聯進口防污涂料。由于進口防污涂料不適合我國海域使用，很短時間就失效，致使艦艇底部長滿海生物，航速急劇降低，艦艇執行任務時，無法追上敵艦，貽誤戰機。蘇聯也在1962 年終止了防污涂料的供應。

長效防污漆現場檢查會代表合影

    1964 年，海軍曾檢查過一艘涂裝防污漆后在港灣里停留半年的驅逐艦，艦底附著海生物厚達23 公分，艦體增重達20 多噸，艦底表面粗糙，使艦體流線型完全破壞，航速明顯降低，耗油量增大。而當時所用的鋁殼防污漆，防污期效僅有兩周，下水半個月，就得上塢清理，并要重新涂裝防污漆。

    到1966 年，我國生產的艦船防污漆效果仍然停留在幾個月的水平上。因此，研制新型防污漆以解決海軍急需勢在必行。

    為了滿足海軍的需求，由化工部和海軍發起組織，后來約同六機部，共同領導全國有關單位的工程技術人員、老工人組成科研、生產和應用相結合的船底防污涂料攻關會戰組，第一次會議于1966 年4 月18 號在上海召開，以后稱“418”船舶涂料科研協作組。同年組織機構調整為北海、東海、南海三個協作組，分別是“418”北海協作組，組長陸青田（青島油漆廠）、熊學云（海軍）；“418”東海協作組，組長余小弟（上海開林油漆廠）、張宗（海軍）；“418”南海協作組，組長梁枝榮（廣州油漆廠）、苗文杰（海軍）。涂料界老前輩虞兆年先生也是“418”早期成員。

    “418”船舶涂料科研協作組以船底防污涂料研究為主，經歷十五，先后參加有三十多個成員單位，一百三十多人，包括化工、造船、科學院、大專院校和海軍五個部門。協作組在化工部、海軍和六機部組織領導下，統一計劃規劃工作，統一安排試驗項目，統一檢查試驗結果等，在日常工作中堅持部門之間、單位之間和小組之間的大協作，互相配合、互相支持。

    “418”協作組研制工作主要以船底防污涂料為主，工作分為三個階段：

    第一階段：1966-1972 年： 主攻目標是鋁殼艇防污涂料，要求三個月不長海生物；鋼殼艇一年半附著生物面積不超過10%。

    第二階段：1972-1977 年： 主攻目標是三年期效防污涂料，海生物附著面積不超過10%。

    第三階段：1977-1980 年： 根據船舶涂料的長遠規劃，進行了五年期效防污涂料的研究和加強了加速測試方法的研究，開展了新型防污途經的探索。

    “418”協作組對瀝青、乙烯樹脂、氯化橡膠、丙烯酸樹脂及環氧酯等樹脂體系的防污涂料作大量研究工作。經過實驗室試驗、海港掛板試驗和實船試驗，積累了大量數據，先后研制成功一年半、二年半、三年期效防污涂料和鋁殼艇防污涂料等十五個品種，防銹涂料十二個品種。其中防污涂料的性能優于國外同類產品，如美國的紅手、丹麥的老人牌產品，其中7133防污涂料榮獲1978 年科學大會獎和省市科學大會獎，還得到了國防科委和國防工辦的獎勵。

    “418”協作組同時研制成功了系列的船殼涂料、甲板涂料、艙室涂料和水線涂料，基本滿足了船舶涂料的整船配套要求。

    為了提高防污涂料的研究效率，“418”協作組還研究了動態海港模擬試驗方法和實驗室加速測試方法，對縮短防污涂料的研究周期起了重要作用。開展有機錫自拋光防污涂料和微生物防污技術的研究，取得了良好的進展，與當時國際上最前沿的研究方向幾乎是同步的。

    “418”協作組通過十五年的攻關，防污涂料的品種基本滿足了海軍的需求，同時在民用船舶也得到了廣泛的應用，還出口到新加坡、香港和馬來西亞等國和地區。

    “418”船舶涂料科研協作組于1981 年8 月17 日在江西九江召開十五年工作總結大會，總結所取得的成功和經驗，“418”的使命也完滿完成，“418”協作組同時解散。

    取得的經驗有：①強有力的組織領導，國家層面的高度重視。在三個部的領導下，成立三海區協作者，組織結構緊密，領導統一，目標統一，行動統一。每年化工部會同海軍、六機部召開一次工作會，研究科研方案和工作方法，以及組與組之間的協作問題。在當時的政治環境下，如沒有國家領導人的高度關注和強有力的領導，是不可能完成“418”攻關任務。 ②實現科研、生產和應用結合的協作形式，充分發揮各個環節的作用，消除扯皮現象，促進各個環節的相互了解，有利于產品項目的完善。

    總結會要求原“四一八”協作組尚在進行的課題，由原承擔單位繼續完成。項目的鑒定、新產品試制和應用由化工部、六機部和海軍協調解決，工作中發生問題，由原有關領導機關。 實船涂裝試驗由化工部和六機部匯總，海軍審查安排落實。實船涂裝工作由承擔任務單位負責使用單位協助進行，共同檢查試驗結果。

    同時就船舶涂料的發展提出要求：

    ⑴ 在“418”協作組取得成績的基礎上，進一步穩定工藝，提高質量，降低消耗，降低成本，保證海軍需要并做好推廣民用工作。

    ⑵ 加強船殼、甲板、內艙和專用涂料的研究，以求達到船舶涂料的全面配套；加強新型防污涂料及防污方法的研究。

    ⑶ 加強船舶涂料的基礎理論研究和應用研究，進一步促進船舶涂料事業的發展。

    ⑷ 進一步抓好船舶涂料測試方法的研究，以縮短船舶涂料的試驗周期，提供有效的鑒定手段。

    ⑸ 加強船舶涂料施工工藝的研究，以提高船舶涂料的使用效果和擴大使用范圍。

    ⑹ 加速船舶涂料標準化、系列化和通用化的工作，進一步滿足國內需要，爭取早日打入國際市場。

    ⑺ 加強防污涂料毒理、毒性的研究及其防護研究。

    通過“418” 的攻關， 研制成功四十多種船舶涂料新產品，其中主要是防污涂料，為我國海軍建設、造船工業和海洋運輸業作出了重大貢獻，為我國的今后船舶涂料的發展打下了良好基礎，使得我國的船舶涂料技術水平進入世界先進行列，在黨和國家領導人的高度重視下組建成立了船舶涂料的專門研究機構—化工部海洋涂料研究所（海洋化工研究院有限公司的前身）。“418”船舶涂料科研協作組的組織形式是我國科研攻關成功的典范。

國家領導人關于成立化工部海洋涂料研究所的批示

   外資船舶涂料企業發展階段（1980-1995 年）

    在20 世紀70 年代的改革開放初期，為了適應我國修造船的發展，1979 年，香港招商局與丹麥Hempel公司合作，在深圳建廠生產中檔船舶涂料，主要品種有氯化橡膠防污涂料、環氧瀝青壓載艙涂料、船底防銹涂料、環氧車間底漆、快干丙烯酸面涂料等系列，使船舶涂料的配套得到了提升。上海開林造漆廠在1985 年與英國國際油漆公司開始合作生產先進的船舶涂料。在這期間世界上的船舶涂料巨頭紛紛在中國大陸建設工廠，如挪威的JUTON、日本的關西涂料、中國涂料、荷蘭的SIGMA、韓國KCC 以及我國臺灣的永記等，滿足了中國不斷壯大的造船業的需求， 總體上提升中國船舶涂料的技術水平、涂裝工藝水平以及服務理念，其中也包括防污涂料。外資船舶涂料企業的進入中國市場，對我國的船舶涂料生產企業產生了巨大的沖擊，但也促使我國船舶涂料生產企業在激烈的競爭中不斷進步。

    受當時國家經濟形勢和財力所限，這一段時間國家對海洋涂料的支持不夠，所產生的科研成果多為“418”協作組遺留下來的一些課題，如7219 防污涂料、有機錫自拋光防污涂料等，總體上與防污涂料的世界先進水平的差距逐漸拉大。

    自主創新發展階段（1995-2015 年）

    從“八五”計劃國家開始對海洋開發的重視，由國家計劃委員會與化工部重新組織參與過“418”船舶涂料科研會戰的單位，開展船舶涂料的新一輪科研攻關。

    本世紀隨著海洋經濟的快速發展和國家戰略安全的需要，船舶涂料得到了國家各個層面的關注和重視，國家科技部的高技術研究發展計劃（863計劃）、國家重點基礎研究發展計劃（973 計劃）和國家科技支撐計劃、國家自然基金委、國家工業信息部對船舶涂料項目都給予了大力的支持。

    同時防污涂料相關研究也引起了高校、中科院的科研人員的興趣和重視，復旦大學、中國海洋大學、大連海事大學、大連交通大學、國防科學技術大學、深圳大學、香港科技大學，復旦大學、中國海洋大學、大連海事大學、大連交通大學、國防科學技術大學、深圳大學、香港科技大學、中科院化學所、長春應化所、金屬所等單位的科學家紛紛加入船舶涂料研究的隊伍中，對防污涂料的基礎研究和應用基礎研究起了推動作用，也產生一些與防污涂料相關原始創新成果。

    2007 年環境保護部環境保護對外合作中心（FECO）與聯合國開發計劃署（UNDP） 合作啟動了“中國用于防污漆生產的滴滴涕替代”項目，主要目的是通過使用無毒環保型替代品消除防污漆生產中滴滴涕的使用。

    經過近7 年（2007-2014 年） 的實施，完成了每年250 噸滴滴涕的淘汰目標，一系列技術標準的得到了完善和發布，如《關于禁止生產、流通、使用和進出口滴滴涕、氯丹、滅蟻靈及六氯苯的公告》、《船體防污防銹漆體系》（GB/T 6822-2007）、《環境標志產品技術要求- 船舶防污漆》（HJ2515-2012）、《船體防污防銹漆體系》（GB/T 6822-2007）等，建立了防污涂料環境風險評估體系，加強環境保護部化學品環境管理部門防污涂料活性物質環境風險評估機構能力，相關行業監督管理能力的加強和提升，社會各層面對防污涂料及其環保性的認識有了提高，同時也提高了對防污涂料的關注度。

    在這階段國家對于船舶涂料的創新平臺建設也高度重視，依托海洋化工研究院的建設國家海洋涂料實驗室于2010 年得到國家的批準，2013 年通過了驗收，防污涂料是重點實驗室三個研究方向之一。中科院于2013 年準依托中科院海洋研究所和寧波材料研究所分別建設海洋環境腐蝕與生物污損重點實驗室和海洋新材料與應用技術重點實驗室。這些創新平臺的建設保證了防污涂料研究和創新的可持續性。

    在國家的支持和廣大科技工作者的努力下， 防污涂料的科研成果碩果累累，我國防污涂料的創新能力和技術水平得到了大幅提高，技術上逐漸在縮小與國外的差距。

中國防污涂料發展的思考

    中國防污涂料的市場現狀

    以上所述，到二十世紀末世界上各大船舶涂料公司都到中國投資建廠，進入中國市場，跨國船舶涂料公司利用品牌、資金、技術和市場渠道的優勢，壟斷了中國船舶涂料市場，占有95％多船舶涂料市場份額，其中包括防污涂料；而國內一些船舶涂料企業如海洋化工研究院、中船重工集團725 所、上海開林造漆廠等的防污涂料市場主要在近海作業船只、軍船、漁船和國內的一小部分遠洋船市場。

    造成這樣的結果主要是一方面由于國內企業總體實力與外資企業有較大的差距；另一方面是船舶涂料市場特點限制了國內船舶涂料企業的發展，具體特點有以下幾點。⑴船東要求船舶涂料商能在世界各主要港口提供涂料，以便維修使用，而國內的船舶涂料企業還沒有全球布點的實力；⑵船東對油漆商的選擇具有話語權，重要船東主要都在國外，國內最大的船東中遠集團又與國外船舶涂料公司合資（佐敦涂料、關西涂料），也主要采用外資品牌船舶涂料；⑶防污涂料要滿足IMO 的規范要求，通過船級社的認證，對防污涂料性能和環保型要求日益提高，對國內船舶涂料企業的技術也是一個巨大的挑戰。

    中國防污涂料發展存在問題和思考

    通過五十年的防污涂料研究和應用，已積累了良好的基礎，但與國際的先進水平和船東的要求仍有較大的差距。主要體現在技術和產業二個層面，當然二者是互相關聯的。

    我國防污涂料在技術上總體創新能力不強，研發缺乏系統性和完整性，與產業的結合不夠緊密，導致防污涂料研究的新思路不多，主要還是追隨國際上的主流技術，所研發的技術也不能完成達到用戶的要求。

    要提升中國防污涂料的技術水平，宜從以下幾個方面開展防污涂料的基礎研究、應用基礎研究、應用研究和工程研究。

    （1） 污損生物附著機理的研究。研究有效的方法在某個階段阻礙污損生物生長和發育。

    （2） 防污涂料基體樹脂的設計、合成、結構和性能的表征。主要有二類：

    可控水解樹脂和形成特殊表面結構的樹脂。

    （3） 防污涂料的組成、微觀結構與防污劑釋放行為、防污性能的規律的研究。

    （4） 防污涂料表面特殊微納米結構涂層的設計、構建規律及結構與防污性能、水動力性能的關系研究。

    （5） 新型制備技術如微相分離技術、自組裝技術、納米技術、有機-無機雜化技術、微膠囊技術等在防污涂料中的應用基礎研究。

    （6） 防污涂料的動態模擬試驗和使用期效預測方法研究。

    （7） 防污涂料配方大通量的快速實驗方法的研究。

    （8） 新型環保殺菌劑和防污機理的研究；防污涂料對海洋生態環境評價方法的研究。

    “418”船舶涂料科研協作組的模式至今仍有借鑒意義，國家頂層高度重視，科研、生產和應用相結合的協作形式是行之有效的，國家要鼓勵企業間合作，通過自主創新，協同創新，研發具有中國特色防污涂料涂料體系。

    在產業層面，中國缺少具有全球業務、與國際大船東有良好關系的船舶涂料企業，研發的防污涂料新技術得不到進一步驗證和推廣應用，缺少持續改進的機會?？梢哉f這是制約我國防污涂料和船舶涂料發展的關鍵所在。

    國家應鼓勵有實力的企業通過收購和并購等資本運作，發展成具有全球銷售和服務網絡的船舶涂料企業，與跨國船舶涂料進行抗衡，保證國家制造業體系的完整性和安全性。

    鼓勵國內的船東采用國內船舶涂料產品，形成緊密的上下游產業鏈關系，國內船舶涂料企業的產品才有可能得到進一步應用驗證，技術上不斷完善，形成可持續的發展動力。

    加強防污涂料的標準化工作，重視防污涂料相關標準的研究工作，積累基礎數據，加強與國際海事組織、國際知名船級社，如英國勞氏、德國勞氏、挪威DNV、美國船級社、ISO 等國際機構的合作，積極參與國際標準、規范的制定、修訂工作，取得在國際上有話語權，促進中國船舶涂料企業的良性發展和走向世界。

    中國防污涂料發展的展望

    隨著中國的綜合國力和科技實力的大幅提升，通過眾多學科的交叉和融合，整合國內外的科技資源，平衡好基礎研究、應用研究和工程研究之間的關系，在防污涂料原始創新上有所作為，在關鍵原材料（基體樹脂和防污劑）上有突破，相信我國的海洋防污涂料技術能趕上或超過世界先進水平。

    我國的海洋經濟欣欣向榮，“一帶一路”、“2025 中國制造”等國家戰略的實施，給防污涂料和船舶涂料帶來巨大的市場機會。通過有雄心的企業家努力和涂料企業的整合，有能力培育出具有國際競爭力的船舶涂料企業。在下一個一百年間中國一定有船舶涂料企業屹立在世界涂料之林。

致謝

    感謝原“418”東海協作組的趙金榜先生、“418”南海協作組陸廣通先生、中船重工725 所廈門分部金曉鴻先生、海洋化工研究院有限公司崔利娟女士和邊蘊靜女士提供素材和建議，使得文章更加從實。

作者簡介

   桂泰江，博士，教授級高工，海洋化工研究院有限公司總工程師，海洋涂料國家重點實驗室副主任。

    中國腐蝕與防護學會常務理事，中國涂料協會專家委員會主任委員，中國腐蝕與防護學會水環境專業委員會委員，中國海洋湖沼學會腐蝕與污損專業委員會副主任委員，美國鋼結構涂裝協會會員，《涂料工業》《中國涂料》 《現代涂料與涂裝》編委。

    從事海洋涂料、功能涂料及功能材料的研發，主持完成國家和省市科研項目四十多項。申請國家發明專利十項，授權八項。參與編寫涂料專著三部，發表論文五十多篇。