[00111429]应用于海洋气候条件下的仿生矿化防腐涂料

①课题来源与背景 海洋苛刻而复杂的气候条件要求防腐涂料具有长效耐腐蚀性、耐磨损性和耐侯性,目前海洋防腐涂料多为溶剂型防腐涂料,大量溶剂和重金属的使用会对环境和工作人员造成损害,因此研发环境友好型海洋防腐涂料用基体树脂具有必要性与重要性。 ②技术原理及性能指标 本项目通过聚氨酯树脂分子结构设计与合成工艺优化,制备出综合性能优良的水性聚氨酯树脂,再将无机物质吸附在聚氨酯树脂表面,经理论模拟计算与实验,实现了聚氨酯涂层的矿化,提高了复合涂层的耐腐蚀、耐磨损以及耐候性能,满足了海洋复杂气候环境下能够长效防腐的要求。 技术指标：项目所研制的样品（1）固含≥80%,（2）VOC含量≤120g/L,（3）表干时间≤4h,实干≤24h,（4）耐盐雾≥240h,（5）细度≤100μm,（6）储存稳定性≥6个月,（7）附着力≥1级,（8）漆膜硬度≥HB,（9）耐冲击性达到50Kgf·cm ③技术的创造性与先进性 本研究的技术关键主要有以下几个方面： （1）水性聚氨酯基体树脂的分子与材料结构设计; （2）通过理论计算与实验研究聚氨酯树脂结构与矿化能力的对应关系,选择矿化能力最优的聚氨酯树脂结构; （3）矿化后的复合涂层硬度、附着力、热稳定性、耐水性、防腐蚀性能的提高; （4）水性聚氨酯涂料现场施工工艺的确定及优化。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 通过一系列实验最终确定了水性聚氨酯防腐蚀涂料的最佳配方及制备工艺,获得了符合海洋环境下基材防腐蚀要求的样品。项目执行期间以实验室配方为基础进行了中试生产,成功探索并总结了适合工业化大规模生产与应用的工艺参数。通过研究得到的性能优异的水性聚氨酯涂料,适用于海洋气候下基建、船舶表面防护等多领域,将会大大提高基材的耐腐蚀性能,延长基材的使用造成的巨大经济损失。该产品及其生产、施工工艺均达到了国际先进水平,实现了产品生产、运输、涂装等全过程的绿色化,既为海洋工业的发展提供了重要保障,又起到保护环境的作用。 ⑤应用情况及存在的问题 本项目在应用于海洋气候条件下的仿生矿化防腐涂料的研发方面取得了很大进展但也遇到了一些困难和问题,主要表现在： 1. 由于该类项目国内外研究较少,没有相关的技术文献作参考,也没有此类研究理论的介绍,增加了本项目成果实施应用的难度; 2. 为了满足工业化生产,必须找到一种成本低、效率高、可室温矿化的快速矿化方法,才能解决产品在复杂海洋环境中的应用。