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。

已有样品/n地质聚合物是指通过地球化学作用或人工模仿地质合成作用而形成的一种硅铝酸盐类的土壤聚合物，由硅氧四面体与铝氧四面体聚合而成的具有非晶态或准晶态特征的三维网状结构的凝胶材料。地质聚合物是一种早强、快硬的无机材料，具有高强度、耐高温、耐腐蚀、易施工等诸多优点。地聚物的界面结合能力强，形成的膜结构紧密，将地聚物引入涂料中制备地聚物基无机涂料，其涂膜具有地聚物的诸多优点。市场预期：地聚物无机涂料原料广泛、成本低廉、制备工艺简单、生产过程中不放出任何有毒气体，不会对环境造成任何污染，因而在建筑、水泥

无机富锌高铝涂料使用碱性硅酸盐、硅酸烷基酯为成膜物质，前者因其对金属表面的处理要求不太高，施工受环境影响小，附着力强等特点，在各领域得到广泛的应用；后者对金属有极好的附着力和防锈作用，在导电性、耐热性、耐溶剂性、防锈性等方面优于前者，尤其作为单一涂层，无机类比有机类具有更好的耐久性和耐腐蚀性能。无机富锌高铝涂料中影响长效防腐的最重要因素是锌粉和铝粉，要想制备出高性能长效重防腐涂料，片锌和片铝及其合金的制备技术将成为关键。本项目就是在现有湿式球磨法的基础上，创新性地改进了球磨设备和技术，制备出了与德国爱卡公司相当的鳞片状锌粉和铝粉及其合金粉末，以此片锌片铝为填料，碱性硅酸盐、硅酸烷基酯为粘结剂，辅以各种助剂，配制了各种规格的无机片状富锌高铝涂料，涂层盐雾试验达到了10000小时，处于国内外领先水平，可以在全球各相关领域销售。产品生产过程中因不使用各种易燃、易爆类危险品，且是全封闭式生产，无任何三废排放，完全属于节能、零排放和清洁生产工艺。本项目能生产出各种规格的片锌粉、片铝粉及其合金粉，无需干燥处理直接用于配制高性能长效防腐无机片状富锌高铝涂料，这是本项目的特色之一；涂料所用专用固化剂的制备也是本项目的另一特色。

硅溶胶在涂料方面的应用非常广泛，其独特的物理和化学性质为涂料带来了多种优异的性能。 一、硅溶胶在涂料中的基本作用 提高涂料的稳定性： 硅溶胶具有良好的悬浮性和分散性，能够有效地防止涂料中的颜料和填料沉淀。当硅溶胶添加到涂料中时，其胶体粒子能够在颜料和填料表面形成一层保护膜，防止粒子间的聚结，从而提高涂料的储存稳定性。 增强涂层的附着力： 硅溶胶中的硅羟基能够与涂料中的有机基团发生化学反应，形成化学键合，增强涂层与基材之间的结合力。这种化学键合不仅提高了涂层的附着力，还使得涂层更加致密，有效防止了水分、氧气等外界物质的侵入，延长了涂层的使用寿命。 改善涂层的耐候性： 硅溶胶具有优异的耐候性能，能够抵抗紫外线、风雨、盐雾等自然环境的侵蚀。当硅溶胶添加到涂料中时，能够形成一层耐候性极佳的保护膜，保护涂层不受外界环境的破坏，保持涂层的色泽和光泽度。 二、硅溶胶对涂料性能的提升 提高涂层的硬度和耐磨性： 硅溶胶中的硅氧键具有较高的键能，使得硅溶胶具有优异的硬度和耐磨性。在涂料中加入硅溶胶，能够显著提高涂层的硬度和耐磨性，使得涂层更加坚硬、耐磨，适用于各种高磨损场合。 调节涂料的流变性能： 硅溶胶的粘度可以通过调整其浓度和pH值来进行调控。在涂料中加入适量的硅溶胶，可以有效地调节涂料的流变性能，使涂料在施工过程中更加易于涂抹和流平，提高施工效率。 改善涂料的抗污染性： 硅溶胶具有较低的表面张力，不易被污染物吸附，因此具有优异的抗污染性能。将硅溶胶添加到涂料中，可以使涂料表面更加光滑、不易沾污，从而提高涂料的抗污染性，保持其长期的美观性。 提高涂料的防火性能： 硅溶胶具有一定的阻燃性能，能够在高温下形成一层保护层，阻止火势的蔓延。将硅溶胶添加到涂料中，可以提高涂料的防火性能，增强建筑物的安全性能。 三、硅溶胶在涂料中的具体应用 水性涂料： 在水性涂料中，硅溶胶作为重要的添加剂，可以提高涂料的稳定性、附着力、流平性、耐候性、硬度和耐磨性，同时减少有机溶剂的使用量，降低涂料对环境的污染。 建筑涂料： 将硅溶胶添加到建筑涂料中，可以提高涂料的附着力、耐擦洗性、耐候性、硬度和耐磨性，同时改善涂料的自清洁、防水防渗、防磨损、腐蚀、保色性等性能。 特殊涂料体系： 硅溶胶可以与水性高分子化合物和聚合物乳液混合，用于制备有机-无机复合涂料。这种复合涂料在密封底漆、弹性涂料、防水涂料、低PVC涂料等多种涂料体系中都有应用，可以改善涂层的性能并掩盖涂层本身的缺陷。 四、硅溶胶在涂料应用中的优势 环保性： 硅溶胶作为一种无机材料，不含有毒有害物质，对环境友好。在涂料中使用硅溶胶，能够减少有机溶剂的使用量，降低涂料对环境的污染，符合绿色环保的发展趋势。 多功能性： 硅溶胶能够同时提升涂料的多种性能，如附着力、耐候性、硬度和耐磨性、抗污染性、防火性能等，是一种多功能的涂料添加剂。 广泛的应用前景： 随着涂料工业的不断发展，硅溶胶作为一种高性能的涂料添加剂，将在更多领域得到应用和推广，如建筑、汽车、航空、船舶等领域。

聚氨酯指大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基的高分子化合物。它由二（或多）异氰酸酯与二（或多）元醇通过逐步聚合反应生成。聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、配方调整余地大，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料以及弹性体。 近年来，我们追踪BASF、Bayer、Rhodia、Henkel、ucb及AIR等公司的技术进展；而且，对国内的技术、生产现状也非常了解。 几年来，我们在水性树脂合成方面进行了广泛的研究：（1）建立了缩聚反应分子量控制的理论方法；（2）水性聚氨酯皮革涂饰剂合成；（3）单组分木器漆用水性丙烯酸-聚氨酯分子级杂化体的合成；（4）单组分木器漆用水性聚氨酯树脂、水性聚氨酯油的合成；（5）双单组分木器漆用水性聚氨酯树脂（羟基组分）的合成；（6）工业烤漆用水性聚酯及醇酸树脂合成；另外对水可分散多异氰酸酯的合成也进行了初步探索。

准备了高效红、绿、蓝量子点和纳米材料，无机量子点材料在发光、显示、太阳能 电池、生物医学领域都有广泛的应用前景。如下图为蓝光量子点材料的图谱。 利用制备的 ZnO 纳米阵列首次得到了色纯度较高的有机复合/无机紫外 LED，实现了室温下 ZnO 纳米棒在 380nm 附近的电致发光。并利用所制备的 ZnO、TiO 量子点和纳米材料，实现在太阳能电池领域的应用，提高了有机太阳能电池的效率。

准备了高效红、绿、蓝量子点和纳米材料，无机量子点材料在发光、显示、太阳能电池、生物医学领域都有广泛的应用前景。如下图为蓝光量子点材料的图谱。  纳米材料的透射电子显微镜图谱，其中右下角的插图分别为各自在紫外灯照射下的数码照片 利用制备的ZnO纳米阵列首次得到了色纯度较高的有机复合/无机紫外LED，实现了室温下ZnO纳米棒在380nm附近的电致发光。并利用所制备的ZnO、TiO量子点和纳米材料，实现在太阳能电池领域的应用，提高了有机太阳能电池的效率。

电工钢(硅钢)主要用作变压器和电机的铁芯,为降低电工钢使用中的涡流损耗,电工钢片需涂覆绝缘涂料。武钢等国内知名企业的电工钢绝缘涂料为早年引进的日本技术,含有铬酸盐,随着国内电工钢产业的快速发展以及欧盟环保禁令的实施,新型环保涂料的开发日益迫切。本项目是在马钢支持下,为配合马钢CSP电工钢生产线顺利投产为实施的产学研合作项目。本项目生产工艺简单,包括原料化合、高速分散丶罐装等工序。产品种类包括无取向硅钢铬酸锌盐系绝缘涂料、环保绝缘涂粉和取向硅钢绝缘涂料.本项预期投资为300万元,可形成年产1000吨绝缘涂料的生产能力,已在马鞍山金科特种涂料有限公司实现工业化生产.目前本项目已提交两项发明专利申请。 该项目可用于无取向硅钢连退生产线涂装、取向硅钢绝缘张力涂层。

UV固化涂料已经成为较为成熟的技术，特别是随着人们环保意识的提高，生产和研究人员更加注意UV固化涂料的开发和应用。UV固化涂料是一种绿色环保型涂料，它完全符合“4E”原则，一般UV固化能耗为热固化的1/5，且UV固化涂料含挥发组分较少，污染小，最吸引研究人员和开发商的是UV固化涂料能减少原材料消耗，有利于降低经济成本。目前的UV固化材料各种各样，但是还是不同程度的存在着一些问题，现有的UV固化涂料经光固化后收缩率大、产生收缩应力, 导致涂膜性脆、附着力和耐冲击力差、以及涂膜的柔韧性差和硬度低、不耐腐蚀、易黄变老化等缺点，这一系列问题都需要针对不同的用途继续改良，降低生产成本，扩大用途。 本技术提供一种专用UV固化抗菌涂料及其制备方法。本技术的有益效果是：配方中添加IPBC抗菌物质，具有抗氧化，抑霉变的作用；添加助剂，流平性好，使涂料具有良好的柔韧性、硬度、附着力、耐磨、耐刮擦，节能环保，生产效率高，适用于塑料表面。该涂料可以采用滚涂、喷涂的施工方式进行施工。按以上方案制得的涂料涂装在木板上附着力都好于二级，耐75％乙醇24 小时以上，耐碱24小时以上、耐酸48小时以上，耐受零下40 度和40度的冷热循环10 次不发生开裂，耐15％食盐水60 小时以上，硬度可在2HB 到3H 间调节，耐磨指数在4000转以上。

海洋防腐防污涂料作为功能性材料，除了对海水环境有优良的耐 腐蚀性能外，还具有防止海洋生物及菌类附着生长的功能。以自抛光/ 低表面能树脂为主要成膜材料，同时配以高效防污剂、功能助剂、高 性能材料等制备出一种高效的防腐防污涂层。产品特点：利用阻断微 生物细胞间通讯的原理防止海洋生物的聚集、自抛光/低表面能树脂为 主要成膜材料、优异的耐海水腐蚀性，优良的耐海洋生物污损性能， 良好的施工性能、可喷涂，可刷涂，可使用时间较长，对底材有良好 的附着力，不轻易从底材剥落，高固含，减少VOCs排放；适用于海洋环境中的多种基材，适用性广泛。 应用范围：海洋钢结构的防腐防污，包括船舶、集装箱、海上桥梁和码头钢铁设施、输油管线、海上平台 等大型设施。 64 润 滑 油 脂 作 为 最 重 要 的 先 进 石 化 材 料 被 列 为 “中国制造2025”发展重点新型材料技术线路，特 别是开发具有自主知识产权的特种润滑油脂将代表 着我国润滑油脂研发技术迈入一个新的层次。目前 国内众多大型企业正逐渐使用工业机器人代替人手 操作，越来越多的企业使用工业机器人，这为工业 机器人润滑脂的开发提供了非常有利的市场保证。