铝及铝合金材料在建筑、化学化工、航空航天、机械电子、交通运输等领 域具有广泛应用，但是表面易发生各种腐蚀，严重影响其使用性能、寿命和外 观形貌，所以在使用之前必须对其表面进行防腐处理。目前应用最为广泛的是 六价铬酸盐处理技术，但六价铬酸盐具有强致癌性，对环境已经造成了非常严 重的污染，任其发展后患无穷。2003 年 2 月 13 日，欧盟发布了 “报废电子电 气设备指令”和“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令”，我国 也相继出台各项政策对致癌化合物六价铬以及三价铬（铬酸盐）实行限量使用， 使得铬酸盐在金属处理中的使用最终将被禁止。我国也即将出版《铝合金无铬 化学转化预处理膜》行业标准，促进行业向无铬化方向发展。因此寻求一种价 格低廉、环境友好、无铬化并且耐蚀性能优于铬酸盐的材料及生产工艺成为目 前研究及实际生产应用的热点和难点，完全实现无铬化处理将造福千秋万代。 有机硅烷膜是目前最有希望和最具市场前景的完全替代铬酸盐的材料。有 机硅烷膜是采用硅烷偶联剂为主要成分，通过控制其水解聚合，在铝合金表面 形成硅烷转化膜。硅烷表面处理后，外面的基团不仅具有较强的疏水性，还与 有机涂层具有较强的结合力。硅烷膜的机械强度较高而且其表面疏水性阻碍腐 蚀介质扩散到铝及铝合金基体，可有效提高其防腐性能，耐蚀性能优于铬酸盐。 但单纯的硅烷膜在硅烷/金属界面结合强度较弱。目前主要多以具有多种功能基 团的复杂结构硅烷偶联剂作为原材料，价格昂贵，性价比低，不适于实际生产 应用。 针对现有技术的不足，我们提供了一种性能优于铬酸盐、价格低廉、可规 模化生产、制备工艺简单的有机-无机杂化无铬环保型铝表面处理剂。

铝及铝合金材料在建筑、化学化工、航空航天、机械电子、交通运输等领域具有广泛应用，但是表面易发生各种腐蚀，严重影响其使用性能、寿命和外观形貌，所以在使用之前必须对其表面进行防腐处理。目前应用最为广泛的是六价铬酸盐处理技术，但六价铬酸盐具有强致癌性，对环境已经造成了非常严重的污染，任其发展后患无穷。2003年2月13日，欧盟发布了 “报废电子电气设备指令”和“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令”，我国也相继出台各项政策对致癌化合物六价铬以及三价铬（铬酸盐）实行限量使用，使得铬酸盐在金属处理中

项目成果/简介: 项目采用豆粕、棉粕等植物蛋白为主要原料，开发出蛋白质活化、降粘、增强及快速固化等技术，创新植物蛋白胶黏剂施胶设备，解决了蛋白胶黏剂工业化应用的一系列难题,获国家发明专利12项。 黏剂产品具有涂布性能好、预压性好、固化温度低（110-120℃）固化速度快、耐水胶合强度高、成本低等优点，可用于单板类人造板生产。人造板产品力学性

水是生命是源泉，是人类生存和发展的条件之一。我国是一个贫水国家，水的供需矛盾就成为我国工农业生产发展的制约因素之一，保护水资源、合理使用水资源和节约水资源成为我国水法的主要目的，也是关系到我国经济可持续发展的关键之一。在我国2000年工业用水占总用水量的18.6%，而在工业用水中80%是循环冷却水，因此节约工业循环冷却水是合理利用水资源的关键之一。各国逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径，要解决有关问题就是开发和使用水处理药剂，也就是水质稳定剂。我国七十年代后期开始较大规模研究和使用水质稳定剂，逐步在石化、化工、冶金、电力等工业得到了广泛的使用。 我国水处理技术起步较晚，虽然经过“八五”、“九五”攻关在水处理药剂，在水处理剂开发方面达到了较高水平，但是目前在阻垢分散剂方面较好的品种主要有有机膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，这些含膦酸基的水处理剂在使用和排放中会产生正磷酸盐影响水体，随着环保和节水意识的加强，“绿色阻垢剂”的概念已经被提出，并成为21世纪水处理剂的发展方向，但是真正“绿色阻垢剂”还在开发之中。因此，在水处理药剂的低磷化、无磷化、环保化方面，在水处理药剂生产的连续化、自动化、标准化方面，水处理药剂生产过程中的监测和控制技术方面相对滞后，影响了我国水处理技术的整体水平，与国际水平存在一定差距，难以适应工业生产和保护水资源日益提高的要求。本专题以我们自主开发的新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)的工业化生产为目标，产品无磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多种官能团，产品的阻垢、分散性能优良，所研究建立一套1000T/a的示范工程装置及相应的软件包，可操作性强，对水处理药剂的生产有示范作用，能够提供成套生产技术对国内外进行技术转让。本专题的成功开发，可大大缩短在水处理剂的研究开发、生产方面我国与国外先进水平的差距，极大地提高我国水处理技术的技术水平和技术含量，为保护水资源、节约水资源方面作出一定的贡献。因此本专题具有较大的经济效益和社会效益。4. 设备或产品的应用范围新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水处理药剂，该化合物分子中同时含有磺酸基、羧酸基和醚键等官能团，这些官能团是目前一般水处理剂的活性官能团，该化合物将这些官能团集于一体，利用它们之间的协同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同时该产品的无磷和氮，对保护环境有利；并且本产品原材料简单易得，生产成本少，价格低，易被客户接受，容易推广。因此，本产品是一新型的水处理剂，是目前使用的有机膦酸、磺酸等水处理剂的更新换代产品，可在在石化、化工、冶金、电力等行业的工业循环冷却水处理中广泛使用，具有非常好的推广应用前景。

金属腐蚀是材料工业中很常见的材料变质行为，每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的1~4%。现有的防腐蚀体系在使用过程中会释放出大量有毒有害的金属离子，对环境造成严重污染。聚苯胺及其衍生物的毒性小，其防腐机制不仅仅是简单的机械阻隔，更重要的是利用其可逆的氧化还原反应在金属表面形成致密钝化膜，从而抑制腐蚀因子的进攻。且具有修复划伤、孔洞的能力，它可以对由于种种原因而造成的缺陷部位进行及时修补，防止腐蚀行为的进一步扩展。因此，聚苯胺可用作绿色长效防腐涂料。本项目运用乳液原位氧化共聚合、界面聚合等技术方法，研制出水性金属防腐涂料或易分散聚苯胺防腐涂料，该涂料的防腐蚀性能和耐气候老化性能十分突出。

HPE 钢结构防腐涂料是由同济大学材料科学与工程学院自行研发的高性能防腐蚀涂 料。该产品是专门用于建筑物钢结构防腐保护的功能性涂料，具有良好防腐蚀功能，同 时还具有良好的装饰性。该涂料为一底一面两层，配套使用。可带锈涂刷，省却除锈和 涂刷防锈层的繁琐，施工十分方便。可采用喷涂、刷涂等方法施工。用于各种大型公共 建筑物、石油化工企业建筑物和设备的防腐蚀保护和装饰。 

该技术可以解决港口、码头栈桥钢管桩及海洋平台钢桩现场腐蚀防护维修的问题，应用范围广，同时本技术对于减少维护费用、维持安全生产都有着积极的意义。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 海洋钢桩由于长期被海水冲击和浸泡，腐蚀十分严重，而钢桩的腐蚀破坏往往会导致整座钢结构设施由于安全性降低而提前报废，造成隐患，缩短海洋钢结构设施的寿命。一般海洋钢结构飞溅区管桩部位在服役2～5年左右就要进行防腐修复，用来维持原有的承重及功能作用。 海洋钢桩防腐修复技术具有以下特点： Ø 表面处理简单 Ø 可现场水下施工 Ø 无需使用大型机具设备 Ø 机械强度高，可抵御百年一遇冰冲击 Ø 耐候性强，使用寿命可达30年以上 Ø 环境友好，对环境无污染 该技术可以解决港口、码头栈桥钢管桩及海洋平台钢桩现场腐蚀防护维修的问题，应用范围广，同时本技术对于减少维护费用、维持安全生产都有着积极的意义。

成果与项目的背景及主要用途：机械镀锌是一种在常温、常压下利用化学吸附沉积和机械冲击作用，使金属锌粉在工件表面形成镀层的工艺，它是 50 年代初由美国 Tainton 公司的 Erith Clayton 发明的一种金属构件表面防腐涂层技术。一般机械镀锌产品可分为两类：当镀层厚度小于 25m 时称为 mechanical plating，主要用于替代电镀锌产品；当镀层厚度大于 25m、小于 110m 时称为 mechanicalgalvanizing，主要用于替代热浸镀锌产品。这两类机械镀涂层除厚度及用途上有所区别外，镀覆工艺基本相同。机械镀锌工艺的突出特点是没有氢脆，镀层均匀，可处理复杂表面工件，并且可以在铁素体金属、铜合金、不锈钢及粉末烧结材料表面形成镀层。机械镀锌可以处理电镀或热浸镀锌很难处理的螺纹构件，是替代上述工艺进行紧固件处理的有效防护技术。由于机械镀锌所具有的突出优势，这使得机械镀锌技术在北美洲和欧洲表面涂饰工业中获得广泛应用。目前，在国内的五金构件(如紧固件、钢钉及连接件等)防腐加工中也在不断推广应用机械镀技术。 技术原理与工艺流程简介：机械镀锌工艺原理是在室温下，将活化剂、金属锌粉、冲击介质和一定量的水混合为浆料，与工件一起放入一个特制的滚桶中，在滚桶转动产生的机械能、促进剂化学作用及冲击介质机械碰撞的共同作用下，将经活化剂活化的金属粉末不断镀覆到工件表面上，从而在金属构件表面逐渐形成光滑、均匀、致密的具有一定厚度的防腐涂层。机械镀工艺流程包括以下步骤： (1)前处理(包括对工件表面进行除油、除锈、清洗等)； (2)镀铜(包括闪铜、清洗等)； (3)镀锡(包括闪锡、清洗等)； (4)镀锌过程(包括逐步添加锌粉、滚动冲击等)； (5)分离(包括磨光、冲洗、分离、烘干等)；(6)钝化处理(包括钝化液浸泡、清洗、烘干等)。 技术水平及专利与获奖情况：目前该技术处于国内先进水平。 应用前景分析及效益预测：机械镀锌工艺在金属构件防腐领域具有很强的市场竞争力，该技术具有以下突出特点； 1）对工件机械性能没有影响、没有氢脆； 2）非常适合于小型金属构件和具有凸凹表面的工件表面镀覆，镀层均匀质量高； 3）生产过程耗能少、成本低。试验表明：机械镀锌的电耗仅为电镀的 5％。而锌耗仅为热镀锌的 30%-50%，成本远低于热镀和电镀； 4）环境污染少、废水容易处理，是绿色洁净生产技术； 5）工艺范围宽、镀层性能较好。现代的机械镀锌工艺，厚度可在 l0-100mm 之间任意调节，完成全过程的时间仅需 30-40min。机械镀锌形成的镀层外观光滑，具有色调一致的银白色，但色泽不如电镀亮。镀层的耐蚀性能优良，相同厚度的镀层，其耐蚀性处于电镀锌与热镀锌之间，耐中性盐雾试验 240 小时以上。机械镀的另一个优点是可以形成合金镀层及复合镀层。由于机械镀工艺具有上述突出特点，因而在小型金属连接件、零件及紧固件等防腐加工领域具有广泛应用。 应用领域：机械镀锌工艺适用于各种五金零件的表面涂饰和防护，如高强度螺栓、螺钉、管件、射钉、铁链等铁基工件等，尤其适用于垫圈及弹性工件、射钉、环链、铰链、农用暖棚搭扣、水暖管件接头等的表面防腐处理，这些五金件主要远销美洲、澳洲、欧洲等国家和地区。 合作方式及条件：技术合作、转让和技术服务，设备销售和产品加工。

成果描述：一种水性环氧磷酸酯乳液涂料，主要组成是环氧磷酸酯树脂、异氰酸酯固化剂、小分子量环氧磷酸酯乳化剂，通过高速乳化制成水性乳液；再混入颜料、促进剂等配制成涂料。 目前主要应用对象：通过自动沉积工艺在钢质材料表面进行防腐处理（需要高温固化）。 优势：投入成本较低、漆膜防腐性能可以达到360h（耐盐雾试验），特别适于异型件的表面防腐处理。市场前景分析：化工市场。与同类成果相比的优势分析：国内领先。

1、油田用环保型缓蚀剂针对油田系统研制成功的环保型钼酸盐系的复合缓蚀剂NJUF系列，在实验室采用静动态实验在温度为室温至80℃、转速为168r/min、pH值为3~8.6的条件下测试，复合缓蚀剂的缓蚀效率均达90%以上，性能优于国内使用的多数缓蚀剂，能够适用于各类盐水泥浆的防腐要求。目前已分别在江苏油田高盐分环境，胜利油田高矿化度、高酸性环境，新疆油田的砂土环境中应用，通过现场分析和了解，该系列的缓蚀剂的使用效果良好，有效延长了管道、污水储罐、钻具、钻杆等设备的使用寿命，提高了装置的使用安全性，得到了现场工程技术人员和油井公司的认可。2、重防护涂料用复配型缓蚀剂针对高湿、高盐、高温等严重的腐蚀环境，如：海洋环境中的各类装备、风电、船舶、集装箱、钢结构、石化等领域，研制了使用于氯化橡胶、丙烯酸聚氨酯和环氧氟碳等涂料的复配型缓蚀剂。涂层加入缓蚀剂后的抗老化时间延长1倍以上，可以显著改善现有涂料防护性能。如目前在某公司氟改性脂肪族丙烯酸聚氨酯涂料中加入1~2%的NJAI-5缓蚀剂，可使涂层体系的耐盐雾试验超过4000h，具有超长的耐候性（人工气候老化和人工辐射暴露4500h未出现起泡、生锈、开裂、脱落、粉化等现象）。目前该技术已申请了一项国防发明专利。