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中科院海洋新材料与应用技术重点实验室项目合作:低温防覆冰易除冰涂层项目,合亚嗒资讯网,heyada.com
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中科院海洋新材料与应用技术重点实验室项目合作:低温防覆冰易除冰涂层项目
2021年03月03日    阅读量:3700    新闻来源:合亚嗒资讯网 heyada.com  |  投稿

01 项目背景

随着全球变暖的趋势演化,极地海冰不断消融,极地航道的开发、利用正逐渐从理想变为现实,且这一进程趋势正在加速。随着我国实力的增长,两极的权益会越来越重视,但冰区航行需要涂覆专门破冰漆的破冰船,而我国在破冰涂料研发基本处于空白。发展长寿命、低能耗、抗冲击性、高耐候性且兼具防覆冰性能的涂层体系,将极大地提升我国极地船舶与海洋平台的高性能服役寿命,解决我国极地超低温环境下基地开发与安全使用的瓶颈因素,确保我国极地科考、航运和资源开采的关键基础装备的长期安全服役,具有重大的战略意义涂料在线coatingol.com


在电网领域,输电线路的覆冰和积雪威胁着电力及通信网络的安全运行。在特定的气候条件下,冰冻天气导致的电力线路覆冰断线事故时有发生,由此而产生的大面积停电问题,给国家、企业和人民生活造成了很大损失和不利影响。


为解决上述问题,及时开发出相应的长效防覆冰技术,已经成为一个重要而紧迫的课题。


本项目拟从化学改性角度设计制造极端低温环境自适应性材料,开发一种防覆冰与低温韧性一体化的涂层体系,优化面向不同海域、不同交变环境以及不同服役周期等实际苛刻工况条件下的材料结构与性能,确保材料表面保护涂层兼具高韧性、抗冲击、耐腐蚀与防覆冰等一体化长效防护特性,实现极地航行船舶与海洋平台和电网等设施的有效防护与延寿,满足装备与运动部件在低温环境中高性能服役要求。


02 技术特点

技术路线:从分子结构设计角度出发,采用超支化、互穿网络等杂化技术,在保持高硬度、高耐候的同时增强树脂和固化剂的韧性,解决涂层低温脆性难题,同时在侧链引入氟元素和硅元素等低表面能基团、通过双组份交联固化的方式解决涂层长效防覆冰、易除冰的难题。实现树脂及固化剂低温韧性和防覆冰易除冰一体化协同。


研发的防覆冰涂层光滑、仰角大、弹性好,减少接触摩擦,涂层附着力高,对抗覆冰基材粘附性能好,同时,涂层表面呈现很低的表面能。涂层有优异的憎水性,接触角可以达到100度以上,滚动角小于8度。适合各种涂装方法,可常温交联固化,在被保护物体表面形成30-60μm的干涂膜,即可防冰雪附着,同时具有抗腐蚀、耐磨损、防老化、表面自洁等复合功能。


产品已经完成实验室试制,正在进行中试放大生产。生产工艺与普通防腐涂料产品工艺基本一致,无需增加额外设备或生产线。


03 市场情况

随着全球变暖,极地环境不仅具有很高的战略意义,同时具有广阔的市场前景。目前国内相关产品尚为空白。


电网防覆冰易除冰涂层在冬季低温“冻雨”环境下则具有普遍的适用性,能够从本质上提升电网的运营安全,潜在市场容量数十亿元。


城建环境防涂鸦的需求则更具有普遍性。


本系列产品基于上述特点,从分子结构设计和关键材料自主合成的层面入手,实现了材料的高品质自主可控,且商业化成本与市场现有产品相当,极大提高了产品的性价比,具有很好的经济和社会效益。


04 项目团队

团队负责人王立平,海洋功能材料团队负责人,研究员,博士生导师,中科院海洋新材料与应用技术重点实验室主任,国家杰出青年基金获得者,入选国家百千万人才工程被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。一直从事极端环境下材料多因素损伤、表面多途径延寿设计的理论与工程应用研究。授权国家发明专利45件,出版中文专著2部,发表SCI论文150篇。获国家技术发明二等奖(排名第1)、全国创新争先奖、中国好设计银奖,中国青年科技奖和中国青年五四奖章。


中国科学院宁波材料所薛群基院士和王立平研究员团队是国内从事海洋防护材料基础研究和应用的主要团队之一。依托于中科院海洋新材料与应用技术重点实验室,中科院宁波材料所薛群基院士、王立平杰青、国家万人计划、中科院“百人计划”组成的100余人科研团队,针对海洋环境材料腐蚀损伤失效、深海极端环境材料损伤失效、海水环境生物污损三种典型海洋工程材料损伤失效问题,发展了多种新型海洋防护材料和技术。团队先后承担了海洋防腐领域973项目“海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究”、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目“海洋航体表界面设计与仿生减阻机理”、国家科技支撑计划、科工局配套项目、中科院南海先导专项等国家、地方和企业合作项目60余项,研究成果大量应用于海洋工程、国防装备、岛礁设施和保障装备等。


团队在宁波新材料联合研究院设立了先进功能材料军民融合工程中心,全力推进相关研究成果的产业化应用。目前团队在极端环境电化学-力学/高温服役耦合损伤、高温高湿高盐雾海洋环境防腐体系与重大工程应用、深海复杂环境长效耐压防腐材料服役行为及预测、极地超低温环境防护材料服役行为等方向都做了长线布局,在相关新材料领域授权发明专利超50项,荣获国家技术发明二等奖和多项省部级一等奖,其中获腐蚀与防护学会技术发明一等奖的海洋环境钢管桩用高固厚膜防护涂料已获广泛应用;研发的石墨烯改性重防腐涂料被鉴定为“达到国际领先水平”,荣获“中国好设计”银奖,在380米世界最高跨海输电塔、大型海浪发电平台、核电、一带一路高铁等重点设施装备获得突破性应用,成功解决了南海DJ、滨海航天发射场等国家重大工程中的长效防腐难题,取得了显著的经济效益和社会效益。


标签:工业涂料原材料石墨烯固化剂技术中心防腐涂料
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