深海具有豐富的石油、天然氣、煤田、有色金屬、錳礦等資源，也擁有重要的海洋生物資源，已經(jīng)成為我國未來海洋工程重要發(fā)展的領(lǐng)域之一。世界各國每年因腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占其國民生產(chǎn)總值的2％~4％，近年來深海裝備的腐蝕與防護(hù)問題得到了世界各方的巨大關(guān)注。上海海事大學(xué)圖書館、知識產(chǎn)權(quán)信息服務(wù)中心通過對深海防腐涂層領(lǐng)域相關(guān)專利進(jìn)行分析，揭示該領(lǐng)域技術(shù)情報，現(xiàn)將部分觀點(diǎn)、論述摘編如下，敬饗讀者。

一、全球深海防腐涂層專利申請數(shù)量快速增長態(tài)勢，中國雖在該領(lǐng)域起步較晚，近年來獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，目前處于專利生命周期的成長期。

深海防腐涂層研究最早開始于1958年，在之后的30多年中，專利申請一直處于低速發(fā)展階段，1995年后，深海防腐涂層技術(shù)出現(xiàn)了加速發(fā)展態(tài)勢，專利數(shù)量從1995年的185件迅速攀升為2014年的1053件（圖1）。鑒于專利一般從申請到公開需要長達(dá)1年甚至3年的時間，2015年之后的數(shù)據(jù)存在失真，由此可以判斷深海防腐涂層專利申請仍然呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。

中國1986年才出現(xiàn)專利申請，后續(xù)幾年發(fā)展也較為緩慢，1996年以前，中國深海防腐涂層技術(shù)的專利申請數(shù)量未超過10件。2005年開始，專利申請速度明顯加快，2016年申請數(shù)量為696件，達(dá)到申請高峰。隨著我國海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和國內(nèi)相關(guān)政策的支持，帶動深?？萍嫉难该歪绕穑袊纳詈７栏繉蛹夹g(shù)相關(guān)專利申請量也激增，目前，中國的相關(guān)專利數(shù)量在世界專利量中占比近1/3，預(yù)計中國深海防腐涂層技術(shù)的相關(guān)專利將繼續(xù)快速增長。

圖1  深海防腐涂層材料領(lǐng)域整體技術(shù)發(fā)展趨勢

自1958年開始，深海防腐涂層技術(shù)受到了很多技術(shù)開發(fā)商的重視，1999以前年該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)申請人數(shù)量的增長速度明顯高于專利申請的數(shù)量的增長，該技術(shù)得以長足的發(fā)展。2000-2004年該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量增長趨勢較緩慢，2005年之后開始快速增長，專利申請量與專利申請人數(shù)量整體上呈現(xiàn)上升趨勢。深海防腐技術(shù)領(lǐng)域處于專利生命周期的成長期（圖2），具有良好的發(fā)展前景。

圖2  深海防腐涂層材料領(lǐng)域技術(shù)生命周期

二、深海防腐涂層技術(shù)大多掌握在國外大型企業(yè)手中，日本成為最大贏家，囊括專利權(quán)人前十，中國深海防腐涂層技術(shù)的研發(fā)以企業(yè)為主導(dǎo)，部分高校及科研院所實(shí)力不可小覷，但專利合作不順暢。

全球共有2425家企業(yè)及個人有相關(guān)專利申請，前10專利申請人全部為日本企業(yè)。其中，新日本制鐵株式會社（NIPPON STEEL CORP）擁有的深海防腐涂層技術(shù)相關(guān)專利最多（270件）。中國涂料株式會社（CHUGOKU TORYO KK）深海防腐涂層技術(shù)的專利申請數(shù)量排名第二（171件）；日本涂料公司（NIPPON PAINT CO LTD）和日本鋼鐵工程控股公司（JFE STEEL CORP）分別排名第三和第四，為135件和119件（圖3）。

圖3  深海防腐涂層技術(shù)全球?qū)＠麢?quán)人分布

中國深海防腐涂層技術(shù)專利申請前10的機(jī)構(gòu)中，共有3家研究所、6家企業(yè)和1所大學(xué)（圖4）。青島優(yōu)維奧信息技術(shù)有限公司以59件專利申請位居國內(nèi)第一。中船重工集團(tuán)第725研究所（56件）和中國石油集團(tuán)公司（53件）分別位居第二和第三。從總體上看，深海防腐涂層技術(shù)的專利分布較為分散，但已經(jīng)形成一些如中石油集團(tuán)、無錫新大中薄板有限公司、江蘇麟龍新材料有限公司等技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)；另外，以中國海洋大學(xué)為代表的中國高校在深海防腐涂層技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵙σ草^雄厚。從研究機(jī)構(gòu)的類型來看，目前深海防腐涂層技術(shù)的研發(fā)以企業(yè)為主導(dǎo)，這說明目前深海防腐涂層技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用階段了，但部分研究所也參加到深海防腐涂層技術(shù)的研發(fā)。

圖4  深海防腐涂層技術(shù)中國專利權(quán)人分布

目前深海防腐涂層技術(shù)領(lǐng)域大多掌握在國外大型企業(yè)手中，一些高校以及科研機(jī)構(gòu)也掌握著一些專利，企業(yè)、高校以及研發(fā)個體之間也存在著合作關(guān)系（圖5）。

較大的合作網(wǎng)絡(luò)以新日本制鐵株式會社（NIPPON STEEL CORP）為代表，該群體還有關(guān)西涂料（KANSAI）、神戶鋼鐵（KOBE STEEL LTD）等機(jī)構(gòu)。聯(lián)系較密切的網(wǎng)絡(luò)群體還包括以韓國現(xiàn)代重工（HYUNDAI HEAVY IND）、大宇造船（DAEWOO SHIPBUILDING）、三星重工（SAMSUNG HEAVY IND）為代表的合作團(tuán)隊(duì)。

另外，以中船重工725所（CHINA SHIPBUILDING IND CORP 725 RES INST）、浙江大學(xué)（UNIV ZHEJIANG）為代表的深海防腐涂層技術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)，這些小的合作單元之間的連線不明顯，說明這些創(chuàng)新主體之間合作不順暢，間接反映出專利的原創(chuàng)性較高，專利技術(shù)壁壘也較高。分布在網(wǎng)絡(luò)周圍的孤立點(diǎn)大多為國內(nèi)的高校以及科研機(jī)構(gòu)，如浙江海洋大學(xué)、寧波材料研究所學(xué)等等。

從合作網(wǎng)絡(luò)中可以看出，國外企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)較多，其合作也比較多。我國雖然在深海防腐涂層技術(shù)上擁有的專利數(shù)量最多，企業(yè)和高校的專利申請數(shù)量也很多，但是企業(yè)和高校間的合作較少，不利于我國深海防腐涂層技術(shù)的長期發(fā)展。

圖5  深海涂層技術(shù)專利申請機(jī)構(gòu)分布圖

三、全球深海涂層材料領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)主要集中于防污涂料、水下涂料、采用其他添加劑的涂料技術(shù)等技術(shù)主題，防污和防腐在深海涂層材料領(lǐng)域處于主導(dǎo)性地位，代表著近年來該領(lǐng)域的研究主流。

在深海防腐涂層技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域中，有關(guān)用于防污涂料、水下涂料（C09D-005/16）的專利文獻(xiàn)量居于榜首，專利申請量達(dá)到2372件，占據(jù)專利申請總量的21.1%（圖6）。采用其他添加劑（C09D-007/12）的涂料技術(shù)專利位列第二，達(dá)2080件。其他技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量都少于2000件，深海防腐抗腐蝕涂料（C09D-005/08）專利申請1557件，位列第三。其他申請較多的技術(shù)領(lǐng)域包括基于環(huán)氧樹脂的涂料組合物；基于環(huán)氧樹脂衍生物的涂料組合物（C09D-163/00）、含殺生劑的涂料，例如殺菌劑、殺蟲劑或農(nóng)藥（C09D-005/14）等。深海防腐涂層技術(shù)是一個應(yīng)用領(lǐng)域較廣的技術(shù)，排名前10的技術(shù)領(lǐng)域中覆蓋了B、C兩個部，在化學(xué)、冶金和作業(yè)、運(yùn)輸領(lǐng)域申請專利較多，其中防污涂料和抗腐蝕涂料是深海防腐涂層技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)和研發(fā)熱點(diǎn)。

圖6  深海防腐涂層主要技術(shù)領(lǐng)域分布圖

深海涂層專利德溫特手工分類號共現(xiàn)圖譜中，g02(coatings, paints, inks, natural resins, polishes)的節(jié)點(diǎn)最大，出現(xiàn)的頻次最高（圖7），因此涂料、油漆、油墨、天然樹脂、拋光劑是最熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域。緊隨其后的熱點(diǎn)詞a82(Coatings, impregnations, polishes excluding textile finishing)涂料、浸潤物、拋光劑出現(xiàn)頻次較高，它所代表的是深海防腐涂層裝置技術(shù)領(lǐng)域，可以看出對于相關(guān)深海防腐涂層設(shè)備裝置技術(shù)的研究一直是一個熱點(diǎn)。a14 (polymers of other substituted monoolefin)烯烴聚合物的出現(xiàn)頻次居于第三，它所代表的是深海涂層化學(xué)組分技術(shù)領(lǐng)域。還有一些其他的熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括m14 (other chemical surface treatments)表面處理技術(shù)、p42 (spraying_atomising)噴涂霧化技術(shù)、a21 (epoxide aminoplast phenoplasts)環(huán)氧氨基塑料酚醛塑料等。這類技術(shù)會造成深海防腐涂層產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大變化，需要企業(yè)重點(diǎn)研發(fā)與突破。

圖7  深海涂層專利德溫特手工分類號共現(xiàn)圖譜

四、深海防腐涂層技術(shù)集中于提高涂層粘附性、耐候性、適應(yīng)性、耐低溫性、環(huán)保型、抗摩擦性、經(jīng)濟(jì)性等方面，涂層化學(xué)組分的研究是關(guān)鍵技術(shù)，自修復(fù)、防污劑技術(shù)是薄弱環(huán)節(jié)，仿生技術(shù)具有提升空間，涂覆工藝、緩蝕劑是目前研究的熱點(diǎn)。

近年來，在深海防腐涂層產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)過程中，大部分研究均著眼在提高涂層粘附性、提高耐候性、提高適應(yīng)性、提高耐低溫性、降低環(huán)境污染、提高抗摩擦性、降低成本、施工便捷、防生物附著等（圖8）。所用技術(shù)主要集中于增加緩蝕劑、改變化學(xué)組分、改進(jìn)涂覆工藝、表面改性技術(shù)、仿生工藝和采用防污劑、自修復(fù)工藝這7個領(lǐng)域。

圖8  深海防腐涂層專利技術(shù)功效圖

在改變化學(xué)組分技術(shù)領(lǐng)域關(guān)于提高防腐性能的專利申請數(shù)量達(dá)到了335件，可見通過改變涂層化學(xué)組分的相關(guān)技術(shù)是深海防腐技術(shù)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，而采用自修復(fù)技術(shù)提高防腐性能和延長壽命的專利申請只有15件和9件，是深海防腐涂層領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)；在仿生技術(shù)領(lǐng)域與環(huán)保性和提高防污性能相關(guān)的專利申請量偏少，只有8件和15件，是具有提升空間的技術(shù)；在增加涂層粘附性領(lǐng)域，改進(jìn)涂覆工藝技術(shù)的專利申請量較表面改性的專利申請量多，是該技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)；表面改性技術(shù)的專利申請也較多，主要通過電鍍、化學(xué)鍍、熱擴(kuò)散、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、離子注入、微弧氧化技術(shù)等提供防腐性能。

添加緩蝕劑增強(qiáng)防腐性能是深海防腐技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，相關(guān)專利申請量達(dá)到120件，而采用防污劑技術(shù)的專利申請量只有2件，是該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。聚脲涂層和水性防腐涂料代表了國際最新防腐技術(shù)的發(fā)展潮流。同時具有自修復(fù)、自診斷以及其他功能的智能防腐涂層是未來技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)和難點(diǎn)。低表面能防護(hù)涂料、仿生生物涂料、導(dǎo)電防污涂料等新型無毒防污涂料成為研究的重點(diǎn)，以氟硅樹脂為基料的防污涂料是未來發(fā)展的一個重要方向，這些新型技術(shù)領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)需重點(diǎn)關(guān)注。