四川大学青岛研究院家电绿色智能涂装工程技术创新中心经过多年的潜心基础研究，并针对家电、木器涂料及金属防腐涂料进行了三年多的应用研究后推出了创新性的无溶剂涂料体系。该无溶剂涂料体系彻底解决了溶剂型涂料的VOC排放问题、水性涂料性能较差和施工复杂及成本高等行业发展的“卡脖子”问题。 该类无溶剂涂料的典型特点如下： 1）固化有效物含量近100%。涂料在生产和施工过程中VOCs排放极低，无需VOCs处理装置。 2）涂层性能优异。涂膜铅笔硬度不低于2H，抗划伤性、抗冲性、耐污性、通透性、光泽和丰满度好；耐水、耐候、耐溶剂及化学品性极好；耐高温及高低温循环性好；金属防腐性能好。 3）基材适应性好。在金属、塑料、木材、玻璃、陶瓷、聚合物基复合材料、混凝土等表面附着力优异。 4）粘度低、施工性好。可喷涂、辊涂、淋涂、刷涂、擦涂和拉涂（渔具等的特有涂装方式）；可室温固化、可高温快速固化（120℃×15min），对涂装施工环境的温湿度依耐性低，可在冬天0℃及夏天高温高湿环境施工及固化。 5）涂装产品环保。除涂料生产和涂装施工环境“无味儿”，无溶剂木器涂料在涂装时不会产生有机溶剂（稀释剂）被木材（特别是纤维板及低密度木材）吸收造成家具在使用过程中形成不适气味的现象。因此，采用该类无溶剂木器涂料涂装的家具是绿色环保产品，将彻底告别家具“有味儿”的时代。 6）无闪锈风险。无溶剂金属防腐涂料由于体系中不含水，彻底解决了水性金属防腐涂料作为底涂时的闪锈及防腐性能差等问题。 7）涂装施工流程及时间短，施工成本低。由于该无溶剂涂料体系固化有效物近100%，涂料的填充和覆盖性极好，可单次厚涂，且固化速度快，因此涂装施工流程及时间短，施工成本低。 因此，该类无溶剂涂料将有效解决现有涂料的环保性能、涂层性能和施工性能，有效解决我国涂料和涂装过程一直以来未能解决的共性问题，具有很好的市场前景。 智能涂装系统 同时为了实现全产业链的贯通，打通全产业链的关键环节，利用川大优势，我们成立了智能涂装团队，智能涂装团队由北京东方昊为工业装备有限公司、东土科技、四川大学青岛研究院相关团队组成，主要从事表面处理涂装技术研发与产品生产，着力于涂装设备、智能设备、环保设备三条主线。团队拥有涂装项目中所涉及的所有专业的专家级技术人员，具有智能涂装及相关的自动化、信息化技术、环保设备、暖通空调等各个系统的研发、设计、制造能力，有非常强大的系统集成能力，可以提供总体解决方案。

所属领域:新材料及其应用项目成果/简介: 四川大学青岛研究院家电绿色智能涂装工程技术创新中心经过多年的潜心基础研究，并针对家电、木器涂料及金属防腐涂料进行了三年多的应用研究后推出了创新性的无溶剂涂料体系。该无溶剂涂料体系彻底解决了溶剂型涂料的VOC排放问题、水性涂料性能较差和施工复杂及成本高等行业发展的“卡脖子”问题。 该类无溶剂涂料的典型特点如下： 1）固化有效物含量近100%。涂料在生产和施工过程中VOCs排放极低，无需VOCs处理装置。 2）涂层性能优异。涂膜铅笔硬度不低于2H，抗划伤性、抗冲性、耐污性、通透性、光泽和丰满度好；耐水、耐候、耐溶剂及化学品性极好；耐高温及高低温循环性好；金属防腐性能好。 3）基材适应性好。在金属、塑料、木材、玻璃、陶瓷、聚合物基复合材料、混凝土等表面附着力优异。 4）粘度低、施工性好。可喷涂、辊涂、淋涂、刷涂、擦涂和拉涂（渔具等的特有涂装方式）；可室温固化、可高温快速固化（120℃×15min），对涂装施工环境的温湿度依耐性低，可在冬天0℃及夏天高温高湿环境施工及固化。 5）涂装产品环保。除涂料生产和涂装施工环境“无味儿”，无溶剂木器涂料在涂装时不会产生有机溶剂（稀释剂）被木材（特别是纤维板及低密度木材）吸收造成家具在使用过程中形成不适气味的现象。因此，采用该类无溶剂木器涂料涂装的家具是绿色环保产品，将彻底告别家具“有味儿”的时代。 6）无闪锈风险。无溶剂金属防腐涂料由于体系中不含水，彻底解决了水性金属防腐涂料作为底涂时的闪锈及防腐性能差等问题。 7）涂装施工流程及时间短，施工成本低。由于该无溶剂涂料体系固化有效物近100%，涂料的填充和覆盖性极好，可单次厚涂，且固化速度快，因此涂装施工流程及时间短，施工成本低。 因此，该类无溶剂涂料将有效解决现有涂料的环保性能、涂层性能和施工性能，有效解决我国涂料和涂装过程一直以来未能解决的共性问题，具有很好的市场前景。 智能涂装系统 同时为了实现全产业链的贯通，打通全产业链的关键环节，利用川大优势，我们成立了智能涂装团队，智能涂装团队由北京东方昊为工业装备有限公司、东土科技、四川大学青岛研究院相关团队组成，主要从事表面处理涂装技术研发与产品生产，着力于涂装设备、智能设备、环保设备三条主线。团队拥有涂装项目中所涉及的所有专业的专家级技术人员，具有智能涂装及相关的自动化、信息化技术、环保设备、暖通空调等各个系统的研发、设计、制造能力，有非常强大的系统集成能力，可以提供总体解决方案。应用范围: 应用领域： 1）涂料制造 2）家具制造 3）家电制造 4）造船及海工装备 5）轨道交通 6）（新能源）汽车制造 7）钢结构建筑 8）工程机械 9）医疗设备 10）机械设备知识产权类型:发明专利知识产权编号:201910882807.5（等待实审）技术成熟度:可以量产技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:无获得经费:185.00万元自筹资金:1000.00万元

紫外光（UV）固化涂料具有固化速度快、节能、环保的优点，配方中基本不含有机挥发性溶剂，对环境的负面作用很小。此外，紫外光固化设备利用率高，适合流水线生产，节省场地空间，生产效率高。 现有防静电涂料一般采用热固化树脂来配制的，所以不能避免地具有热固化涂料的缺点，如：污染大、不环保、能耗高等。我们研制的防静电紫外光固化涂料具有紫外光（UV）固化涂料的优点，同时具有优良的防静电功能，表面电阻可达109-106Ω，可以广泛应用在各种需要防静电处理的材料表面。 主要技术指标： 该防静电紫外光固化涂料具有紫外光（UV）固化涂料的优点，同时具有优良的防静电功能，表面电阻可达109-106Ω，可以广泛应用在各种需要防静电处理的材料表面。 应用范围： 防静电行业是该产品的应用领域，市场非常大。

UV-固化涂料是由紫外光固化的涂料，在我国是90年代初才发展起来的新型涂料。这种涂料有两个显著的特点：一是所有组分100%固化，没有挥发性溶剂，被称为绿色涂料，不污染环境。二是在紫外灯下几秒种就能固化，省时省工，节约能源，占用空间小，非常适合大工业化的自动流水生产线，被广泛用于PVC扣板、宝丽板、地板、门板、家具等建筑装饰材料的表面涂覆，实属高新技术产品，

我国的多层居民建筑，目前，大多尚未注意到保温隔热问题。而不断增多的高层建筑，由于不准使用实心粘土砖，如果采用整体浇注的水泥板墙（剪力墙），则不得不考虑墙体保温问题。现在的外墙保温，大多是在外墙内侧用钉子挂住矿棉板，外面敷以钢板网，网上再抹一层约20mm厚的砂浆。这样做保温效果尚可，但钢板网上面这一层砂浆，则较难施工，易开裂、剥落，而且整体造价高。近来，也有

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 孙文萱 环境工程 2021年 202131043118 张慧敏 国际经济与贸易 2020年 202031100409 张靖宜 国际经济与贸易 2020年 202031100430 马亮 经济学 2020年 202031100251 王冰冰 环境工程 2021年 202131043201 刘思怡 化学工程与工艺 2021年 202131042204 王芊蕙 应用化学 2021年 202131041304 林静媛 广播电视编导 2021年 202131153132 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 张连红 化学化工学院 教授 绿色化工与废弃物资源化 徐余跃 经济管理学院 讲师，团委办公室 四、项目简介 灰常好为一款新型纯无机涂料，本产品采用无机纳米改性硅溶胶技术、独立成膜技术，并将改性粉煤灰作为功能填料加入其中，不仅在防火阻燃、耐擦洗易清洗、抗菌防霉、抗碱抗水特性、抗缩涨剥离、保色性等方面性能优越，同时不含有有机大分子组分，不会释放voc等有毒物质，真正做到了绿色健康环保。

海洋生物污损，是指藤壶、贻贝、藻类等海洋生物在船舶、海底电缆、海上平台等浸没表面的附着生长现象。看似微小的生物群落，实则危害巨大：它们会增加船舶航行阻力，导致燃油消耗激增（据统计，全球船舶因污损每年多消耗约7000万吨燃油）；会堵塞海底光缆、油气管道，影响通信与能源传输的稳定性；更会干扰海洋探测设备的精度，甚至导致勘探数据失真。传统应对方式依赖定期人工清理或使用含锡、铜等重金属的防污涂料，但前者成本高昂（大型船舶每年维护费用超百万元），后者则面临环保法规收紧（国际海事组织IM0已逐步限制有毒防污剂使用）的严峻挑战。 技术突围：中科院纳米所"纳米增韧耐磨海洋污涂料"的颠覆性创新 面对这一全球性难题，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所给出了"中国方案"——其研发的"纳米增韧耐磨海洋污涂料"，以纳米技术为核心，突破了传统防污涂料的性能瓶颈，为海洋装备防护提供了长效、环保、经济的解决方案。 传统防污涂料常面临"防污期短"与"易脱落"的两难：为增强附着力，需提高漆膜硬度，但硬度过大会导致柔韧性不足，在复杂工况（如卷绕、弯曲）下易开裂；若降低硬度提升柔韧性，又易被水流冲刷脱落，防污效果难以持久。 中科院团队创新性地引入纳米复合增韧技术，通过构建"纳米颗粒-有机基质"互穿网络结构，大幅提升了漆膜的力学性能：一方面，纳米颗粒（如二氧化硅、碳纳米管等）均匀分散在树脂基体中，形成"应力分散点"，有效抑制漆膜在弯曲、拉伸时的裂纹扩展，使漆膜耐弯折性提升3倍以上；另一方面，纳米级的交联结构增强了分子间作用力，漆膜硬度可达2H以上（传统防污涂料多为HB-H），高压强下（如深海高压环境）仍保持完整。这一突破彻底解决了"防污"与"耐用"的矛盾，让涂料在长期浸泡、机械形变等复杂条件下仍能稳定发挥防污功能。 成果发布于：2025 年 7 月

一、概述 （一）腐蚀  腐蚀是船舶和其它海洋服役装备全寿命周期内存在的共性问题；  引起船舶和海洋装备不可用天数增加，产生巨额维修费用；  增加发生重大事故的概率。 （二）污损 已探明的海洋生物20余万种，其中约有4000-5000种生物能造成污损； 船舶、码头、浮标、水管、石油平台、养殖设施易受海洋生物附着污损； 污损增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水线以下船壳污损5%，燃料将增耗10%；污损大于50%，燃料将增耗40%以上）； 产生巨额的清污与防污费用。 （三）国内外现状 1、表面腐蚀防护技术 防腐涂料：常用防腐技术，期效一般为1-5年； 热喷涂：可用于舱内防腐，但不适用于与海水接触区域； 激光熔覆：熔覆层与基体冶金结合、晶粒细小、孔隙率极低，其综合性能显著高于热喷涂涂层。 2、海洋污损防护技术 含氧化亚铜的自抛光涂料是当今主导产品，我国远洋船舶防污涂料的市场一直被国外公司垄断； 常用防污涂料的期效一般为2-5年； 国际公约要求，2008 年全面禁止生产和使用含三丁基锡 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 剂法氯化橡胶生产线，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亚铜防污涂料列 入“高污染、高环境风险”名单，氧化亚铜防污技术是过渡性措施。 3、高耐蚀合金现状 Ni-Cr-Mo系镍基合金耐海水腐蚀性能优异，但该类合金产品制造工艺复杂、 价格昂贵，主要依赖进口； 现有镍基合金的成分是综合考虑强度、耐蚀、加工及焊接性能而设计的，而激光熔覆层的核心功能为防腐，需要重新设计其成分。 4、高速激光熔覆技术 2017年10月，德国弗劳恩霍夫激光技术研究所研发了高速激光熔覆技术，其优点为： 激光束功率密度高，1000~5000W/mm2； 熔覆速度高，10~350cm/s，使热影响区、稀释率、工件变形等参数得到更好的控制； 吸收比高，粉末到达熔池之前吸收激光能量，适合在高反射率基体上制备熔覆层。 二、课题组开发的相关技术  研发了系列专用于激光熔覆的高性能耐蚀粉末材料和制备高耐蚀熔覆层的高速激光熔覆系统，高性能熔覆层耐蚀寿命≥50年，该项技术的成熟度达到8级，具备批量生产条件；  研发了系列环保性好（不含氧化亚铜、敌草隆、二甲苯、石油脑等成分）、防污期效长的新型防污材料和防污层制备工艺，防污层与基体冶金结合，防污期效可达10年以上（已经进行了3年的实海试验）。 三、应用领域 （一）船舶与海洋装备的腐蚀防护 根据模拟海水腐蚀实验结果，熔覆层静态海水条件下腐蚀速率为0.00004mm/a。 该项技术已在发电设备、船舶及海洋装备中得到应用，效果显著。 （二）船舶与海洋装备的污损防护  防污层与基体材料形成牢固的冶金结合，防污层在异物撞击下不会脱落；  防污层厚度可根据防污寿命的需要调节，防污层防污期效可达10年以上；  防污层能满足抑制藤壶水螅、水母、藻类、细菌粘膜等多种类型海生物生长的要求；  主要用于船舶、海洋装备的海洋生物污损防护（如钻井平台、海上设施）。

大粒径硅溶胶是一种重要的无机胶体材料，以其独特的物理化学性质在多个领域得到广泛应用。 一、定义与特性 定义：硅溶胶是一种含有二氧化硅（SiO2​）的胶体溶液，通常呈现为透明或半透明的液体。大粒径硅溶胶指的是粒径在100纳米以上的硅溶胶，其粒径范围可以从100纳米到500纳米不等。 特性： 物理性质：大粒径硅溶胶具有较高的粘度和良好的流动性，能够在高温和高压环境下保持其性能。 化学性质：硅溶胶无毒无味，耐高温、耐酸碱，具有稳定的物理和化学性质。 光学性能：大粒径硅溶胶具有较好的光散射能力，可以在涂料中产生优良的遮盖效果，提升涂料的遮盖力和白度。 机械性能：干燥后能形成坚韧的薄膜，具有一定的耐磨性和耐化学性。 二、制备方法 大粒径硅溶胶的制备方法多种多样，常见的包括： 溶胶-凝胶法：通过控制反应条件，如温度、pH值和反应时间等，调节硅溶胶的粒径和分布。是目前应用最广泛的一种方法。 离子交换法：也称粒子增长法，以水玻璃为原料，通过离子交换反应去除杂质，生成聚硅酸溶液，再经处理得到大粒径硅溶胶。 水热合成法：在高温高压条件下合成硅溶胶，能够获得较为均匀的颗粒分布。 直接酸化法：采用稀水玻璃，经离子交换树脂去除杂质，制备活性硅酸溶胶，再加热保温、直接酸化，控制反应条件使晶粒长大，得到大粒径硅溶胶。 三、应用领域 大粒径硅溶胶因其独特的性质，在多个领域展现出广泛的应用前景： 涂料行业：作为填料和增稠剂，改善涂料的流动性和刷涂性能，提高涂层的附着力和耐磨性。其透明性也适用于透明和半透明涂料的生产。 建筑材料：作为粘结剂，提高水泥和砂浆的强度及耐久性，改善建筑材料的抗渗性能。在混凝土中加入适量的大粒径硅溶胶，可以增强混凝土的抗压强度和耐磨性。 电子行业：用于电子封装材料和绝缘体，提高材料的热导性和电绝缘性，减少电子元件之间的干扰，提高电子设备的性能和可靠性。 陶瓷材料：作为添加剂，改善陶瓷的成型性和烧结性能，增强陶瓷制品的强度和韧性，提高陶瓷产品的表面光洁度和色泽。 橡胶行业：作为填充剂和增强剂，提高橡胶的耐磨性和抗老化性能，改善橡胶的加工性能，降低加工难度，提高生产效率。 纸张和纺织行业：作为涂布剂和助剂，提高纸张的光滑度和印刷适应性，改善纺织品的手感和强度，提高纺织品的耐水性和耐污性。 环境保护：作为吸附剂，有效去除水中悬浮物和重金属离子，改善水质。在土壤改良方面也展现出一定的应用前景。 化妆品行业：被广泛应用于粉底、遮瑕膏等产品中，提供良好的滑爽感，使化妆品在涂抹时更加顺滑，且不易出现结块现象。 四、使用注意事项 在使用大粒径硅溶胶之前，应准备好所需的工具和材料，包括搅拌器、量筒、喷枪等。 注意施工环境，高湿度环境可能导致涂层干燥不良，而低温环境则可能延长干燥时间。 在大规模应用前，建议进行小面积的兼容性测试，确保硅溶胶与基材之间的相容性，避免因不兼容造成的涂层脱落或起泡。 使用后应及时清洗工具和设备，避免硅溶胶固化在工具上，影响下次使用。 五、总结 大粒径硅溶胶以其独特的物理化学性质，在涂料、建材、电子、陶瓷、橡胶、纸张、纺织、环境保护及化妆品等多个领域展现出广泛的应用前景。随着科技的不断进步和生产工艺的改进，大粒径硅溶胶的应用范围和潜力将进一步拓展，为各行业的发展提供更为强大的支持。

航空有机玻璃主要用作飞机座舱盖或整体圆弧风挡玻璃，可防止空中突然爆破。镀膜航空有机玻璃是指在航空有机玻璃上涂覆一层ITO或Au薄膜，以增加航空有机玻璃独特的使用性能，如：ITO膜具备高电导率和高的可见光透射率，能反射雷达波，从而实现隐身功能。但有机玻璃或镀膜航空有机玻璃在储存、运输、加工和组装等的过程当中，很容易发生擦伤、污染、磨损等问题，传统的保护方法无法完全起到保护作用，也比较容易受到来自盐雾、酸雨、潮气或者微生物等侵蚀，从而导致化学腐蚀或者电化学腐蚀的问题，影响了有机玻璃的外观，甚至会导致其光学性能的大幅下降，尤其是发生擦伤、整机喷漆污染等问题会使ITO镀膜破损从而导致飞机座舱玻璃的报废，会给企业带来严重的经济损失。所以镀膜航空有机玻璃在装配过程中需要一定的防护措施。 课题组以水性聚氨酯为基料，研制了一种配方简单，施工方便，涂料储存期长；涂膜附着力适中，既能有效保护底材，又可以整体剥离的涂料。该涂料成本低，施工方便，不污染环境，不会影响所保护基材的物理（尤其是光学、导电）力学性能等性能。 主要用于成都飞机工业集团公司的有机玻璃舱盖或镀膜有机玻璃舱盖。 因涂料对施工环境适应性强，可用于外场维修时铝合金蒙皮等的临时保护，维修后可整体剥离，且不会影响飞机铝合金蒙皮的性能。