针对油性涂料环境污染大的问题，以复合乳胶为成膜物质，先后研制出水性地坪涂料、水性金属防腐蚀涂料、水性混凝土防腐涂料、水性木器涂料等高性能水性涂料。性能优良，完全可以替代同类油性涂料，成为环境友好新型涂料的重要发展方向。

本研究以多元低维碳材料为发热主体，构建由不同形态的碳材料之间协同作用，搭建三维立体载流子传输通道的水性电热油墨体系。通过理论分析与实验数据相结合的方式，揭示导电填料的微观形貌、粒径、导电性以及流变性与油墨电热性能的关联关系。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 创新性： 本研究以多元低维碳材料为发热主体，构建由不同形态的碳材料之间协同作用，搭建三维立体载流子传输通道的水性电热油墨体系。通过理论分析与实验数据相结合的方式，揭示导电填料的微观形貌、粒径、导电性以及流变性与油墨电热性能的关联关系。根据发热器件的实际使用需求，指导油墨配方的调整，明确提高电热转化效率的关键因素，并以此为指导得到高电热转化效率、低成本、低功耗、可大规模生产制备的碳系水性电热油墨。 先进性： 进入二十一世纪以来，国内外许多公司和科研机构都致力于研发低成本高电热效率的电热膜，快速的加热性能和低驱动电压是其核心目标；大规模低成本的制备工艺、均匀的加热分布、电热膜的耐用性及其规模化生产仍然是一个挑战；良好的柔韧性以及动态稳定性是实现其大范围应用的关键；环保无毒害是未来发展的必然趋势。针对上述问题，本项目构建了一种多元碳体系水性电热油墨。该油墨以水为溶剂，炭黑、纳米级石墨片、少层石墨烯和碳纳米管等碳系材料作为导电发热填料，水性树脂作为连接料，利用不同形态碳材料之间的桥接效应和协同作用，降低电热油墨的渗流阈值并提升电加热性能。该电热油墨具备低功耗、低成本、低单位面积使用量的特性。研究了碳材料本身的结构和性能、不同配合体系油墨的导电、导热机理，优化制备方法，形成高电热转化效率、适用于各种复杂场景使用的多元碳体系电热油墨，具有较高理论和实践意义。 独占性 针对目前市场上的碳体系电热油墨工作电压高（220 V）、实际电热转化率低、功耗大、发热性能难以满足复杂多变的应用场景、难以规模化生产等问题。本项目拟以低成本、大规模制备、高电热转化效率、绿色环保为目标，构建多元碳体系电热油墨。利用机器学习方法揭示额定条件下油墨的电热转化效率与体系中碳材料的形貌结构、碳材料与连接剂和分散剂等的配比以及制备工艺之间的关联性；探讨界面处发生的各种热力学和动力学问题；研究多元碳材料之间的协同作用。构建了在24 V~220 V条件下均可使用且能量内耗低、电热转化效率大于90 %、油墨用量少的环保性碳系水性电热油墨。并实现丝网、凹版一次印刷即可满足24 V工作电压的使用需求，提高了生产效率，拓宽了应用范围和领域。

膨胀型防火涂料的有利之一就是使用较轻的重量和相对较薄的涂层就能获得特定时间的隔热效果。在性能稳定可靠的情况下，涂层越薄越有优势。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 随着社会经济的发展和科技的进步，钢结构建筑越来越多地涌现。钢结构具有很多独特的优点，如高强、高韧、抗震、轻质、价廉、体积小、不消耗土木、可工厂预制、建筑工期短等等。然而不耐温也是钢结构建筑的致命弱点。这就需要耐火性能高、施工方便、装饰效果好的钢结构防火涂料。而膨胀型防火涂料的有利之一就是使用较轻的重量和相对较薄的涂层就能获得特定时间的隔热效果。在性能稳定可靠的情况下，涂层越薄越有优势。但在实际应用中发现超薄型防火涂料的防火性能不是很理想，而薄型防火涂料施工方便，价格较超薄型的低，既能满足装饰性需要，又能达到建筑设计防火规范要求，是钢结构防火涂料的发展方向。 本项目包括水性室外薄涂型钢结构防火涂料的配方及制备工艺。 技术特点： 1.与钢构件有优良的结合力； 2.达到一定温度时迅速膨胀形成绝热保护层，在预期的耐火极限内可有效保护钢结构； 3.在钢构件受热发生允许变形时，绝热保护层不破坏，仍能保持原有的隔热保护作用； 4.可根据使用钢构的环境调节配方，改变涂层厚度及饰面效果； 5.生产工艺流程便捷，易实现异地生产； 6.安全无毒、经济合理。 产品的主要技术指标： 产品技术指标均达到或超过了国家有关规范的要求，满足国家标准（GB14907-2002）要求。

项目简介：  利用涂料对金属材料进行表面防护， 提高金属材料的抗腐蚀性能是一

300℃复合隔热板是以聚氨酯（PU）预聚体为基体材料，以中空玻璃微球（HGM）为增强材料，并且添加催化剂等助剂制备的一类PU耐高温隔热复合材料。采用预聚体法分别制备了改变PU交联度和改变填料用量的2组PU/HGM复合材料；通过压缩实验、硬度实验、导热系数和TG-DTA测试，结果表明：当HGM用量在一定质量分数比例时，所制得复合材料压缩强度为37.42MPa，弹性模量为9.96MPa，最大压缩应变5.19%，导热系数为0.1483Ｗ／ｍ·Ｋ，耐热性（使用温度）为２２０℃左右，３００℃时失重率为８０％。材料的综合性能最优。 中空玻璃微球（ＨＧＭ）主要从粉煤燃烧后的粉煤灰中提取出的和人工合成的，原料来源广泛、价格低廉。ＨＧＭ 具有诸多优良的性能，包括质轻、导热系数低和抗压能力强等。ＨＧＭ 在复合材料中广泛应用，不仅可以降低复合材料的密度，而且还可以增加复合材料的力学性能、绝缘性和耐热性等性能。中空玻璃微球（ＨＧＭ）主要从粉煤燃烧后的粉煤灰中提取出的和人工合成的，原料来源广泛、价格低廉。ＨＧＭ 具有诸多优良的性能，包括质轻、导热系数低和抗压能力强等。ＨＧＭ 在复合材料中广泛应用，不仅可以降低复合材料的密度，而且还可以增加复合材料的力学性能、绝缘性和耐热性等性能。通过ＨＧＭ 对ＰＵ泡沫燃烧和力学性能的影响的实验表明，ＰＵ泡沫中仅加入ＨＧＭ 对其氧指数和水平燃烧速度影响不大，但可改变其应力－应变过程：当压力低于临界值时，应变随压力增大而缓慢增加；而当压力超过临界值后，应变随压力增大而迅速增加。通过向硬质ＰＵ泡沫塑料中添加石墨和ＨＧＭ，实验表明：１０％（ｗｔ，质量分数，下同）的ＨＧＭ、２０％的石墨和７０％的硬质泡沫塑料制得的复合材料具有最佳的阻燃性能，且复合材料的极限氧指数达到了３０％（体积比），并得到了最大耐压强度和弹性模量。随着ＨＧＭ 的含量增加，复合材料的拉伸强度增加，而其密度和溶胀比下降。密度为１２５ｋｇ／ｍ３ 的ＨＧＭ 对低密度（５４～９０ｋｇ／ｍ３）硬质泡沫塑料的性能影响，在微球含量为０．５％～５％的范围内确定微球含量对该泡沫塑料热膨胀系数、拉伸和压缩性能的影响。

本聚氨酯（SMPU）材料相较于传统高分子材料（PLA、PCL、PE、PP等）具有高力学性能、可记忆、可降解、低温加工、X射线可透性等特性。应用领域包括：医用和非医用。医用领域可用于骨修复材料，包括：可吸收骨钉、骨棒；脊柱：融合器；填充材料、修复再生材料，覆盖50%以上骨修复材料应用场景。非医用可用于膜材（包装）、模拟手术假体、建筑材料、石膏板假体等。材料性能优势如下： 1.力学性能突出 室温下，模量可达约3500MPa，拉伸强度约40～58MPa，拉伸断裂伸长率约32%。在人体内部生理条件下仍具有580～1200MPa的模量和25～35MPa的拉伸强度，拉伸断裂伸长率超过200%。 2.形状记忆 赋形和回复温度不超过50°C，利于实际应用。形状固定率大于97%，形状回复率大于86%。高形状回复应力：根据硬段的分子结构和硬段含量的不同，形状回复力在0.1～15.0MPa之间可调，且持续时间长，可达280小时以上。 3.能够完全填充 材料在形状回复过程中还能“自适配”不规则的复杂形状，使智能人工骨能够自动填充不规则的骨缺损区域，解决骨缺损修复过程中骨不连的问题。 4.微创植入 与传统的人工骨或其他骨科植入物以开放手术植入人体的实施手段不同，SMP制造的智能人工骨或其他智能骨科植入物（如椎间融合器、骨螺钉、夹骨板等）可以通过微创手术植入人体，然后在体内扩充。这种方法利用SMP及微创手术独特的优势，可以很大程度上减轻病人的痛苦并取得理想的医疗效果。 5.降解速率可调 通过调节硬段的分子结构和含量，可获得降解速率不同的线性SMPUs。     6.低温加工性能优异 挤出和注塑加工温度在110～130°C之间，远低于目前已经商品化的可降解医用高分子材料聚乳酸、聚乙二醇和聚乙醇酸的加工温度，加工难度和加工成本更低。

重防腐涂料作为国民经济重要领域的主要工程材料，它涉及到交通运输、石油化工、电力、海洋工程、建筑工程等部门，关系到它们的质量与附加值；同时又为海洋开发和新能源配套、航空航天、战舰、国防工业等高科技产业的发展奠定基础，所以国际上已将重防腐涂料发展水平高低作为衡量涂料工业先进程度的标准。且在国家大力发展环保产业的背景下，具有环保绝对优势的水性重防腐漆，作为在国民经济、军防建设上的重要工程材料，将具有巨大的发展前景。 当前水性防腐涂料还存在一些技术难点，如屏蔽性不足；锌粉不能分散在水性体系中，分散在固化剂中，又由于固化剂粘度太大，要分散大量的锌粉必须加入溶剂稀释（约30%溶剂），不能完全达到环保要求。 本成果针对国内外重防腐涂料这一现状，从以下几个方面进行了改进：（1）对环氧树脂进行结构改性，引入了具有“盾牌”效应的结构，从而使涂层的耐水性和对溶剂等的耐受性大大提高；（2）固化剂结构中引入了支化结构，固化剂分子量大但粘度很低，利于锌粉的分散；（3）在环氧乳液中分散有5%。经过改性的氧化石墨烯，设计制备了新一代氧化石墨烯-富锌重防腐水性涂料体系，产品充分利用石墨烯纳米片状结构对水的渗透性的屏障功能和锌粉的阴极保护相结合，具有高效防腐性能。该体系具有粘度低，气VOC特点，该组分经（50±2）℃热储30 d后，稳定性为10级，调刀刀面无沉降触感。 本成果研发的重防腐涂料作为涂料工业的环保产品，迎合市场需求，填补了国产高端防腐品牌的市场空白，具有广阔的市场前景。产品已在江西省临近的省、市推广应用，且已经形成了从封闭、轻防腐和重防腐的完整产品链。按照油性防腐涂料千亿的市场规模，按照30%-40%替换为水性（2018年已经达到25%），该产品具有广阔的市场前景。

本发明公开了一种纳米氧化锡锑水性浆料的制备方法，包括如下步骤：1）将纳米氧化锡锑粉体和去离子水经磁力搅拌，配成纳米氧化锡锑粉体的质量含量为5%～10%的ATO粉体悬浮液；在ATO粉体悬浮液中加入硅烷偶联剂，并滴加醋酸至pH为3.5～5.5，然后磁力搅拌1～2小时；2）在步骤1）所得的悬浮液中加入分散剂磁力搅拌1～2小时，然后调节粘度为70～90Pa.S，再磁力搅拌10～30分钟；接着在高速剪切分散机下分散0.5～1小时，最后再超声分散0.5～1小时，得到纳米氧化锡锑水性浆料。采用本发明方法制备而得的纳米氧化锡锑（ATO）水性浆料具有分散性好、稳定性强等特点。

高吸水性树脂是一类具有高吸水保水性能的高分子材料，已在医用卫生、农林园艺等众多领域扮演重要角色。理想的高吸水性树脂应具备高吸水能力、高吸水速率、良好的机械强度；本项目开发的多孔性高吸水性树脂在吸水能力和吸水速率上具有很大优势。项目内容主要包括基于聚丙烯酸（钠）-丙烯酰胺高吸水性树脂的生产技术，可获得同时具有高吸水/盐水倍率和速率的簇状多孔高吸水性微球树脂。

在高吸水性树脂的网络结构中包埋肥料、药物等功能性物质，可利用高吸水性树脂本身优异的网络结构获得良好的缓释效果，大大提高高吸水性树脂的功能，拓宽其应用范围。但传统的高吸水性树脂包埋技术将包埋与聚合、交联过程同步进行，由于聚合单体的强化学腐蚀性以及聚合过程的放热作用，极易对包埋物质的结构及功效造成破坏，使这些物质难以起到应有的应用效果。本课题组近期新开发了一种温和、高效的包埋功能性物质的高吸水性树脂制备技术，此过程不会对各种需要包埋的功能性肥料或药物造成任何破坏作用，