项目背景低污染的水性涂料、粉末涂料、活性体系涂料以及辐射固化涂料已成为涂料技术的发展方向。水性涂料除在建筑涂料领域得到普遍应用外，在其他领域特别是工业涂装领域，水性涂料还只占很小的比例。发展水性涂料需要解决以下问题：      涂料亲水性和涂膜耐水性之间的问题。     涂膜的光泽和丰满度问题。     溶剂的使用问题。 一、水性聚丙烯酸酯乳胶水性涂料主要包括水乳型和水分散型两大类。聚丙烯酸酯乳胶价格低， 具有良好的耐候性、耐老化性，主要用于建筑涂料领域。普通聚丙烯酸酯乳液由于分子间缺乏交联，漆膜性能存在诸多缺陷，限制其在工业领域的应用。我国丙烯酸酯共聚物乳液消耗量数十万吨，但高档乳液基本依赖进口或依赖国外技术。 技术特点：本项目以水为分散介质，具有耐酸、耐碱、硬度高、丰满度好的性能特点，不需另外加成膜助剂，常温下即可干燥成膜，且干燥时间与溶剂型木器漆相媲美。该产品漆膜附着力高，不易泛黄，耐家用调味品（如酱油、醋等）、洗涤剂等的侵蚀，是具有国内领先水平的环保型成膜材料，可满足木器、建筑、金属、纸张等的涂装。采用预乳化半连续乳液聚合技术合成，为单组份、室温固化型产品，成膜性能优良且不含有机溶剂，安全环保，技术成熟，是优异的绿色环保涂料，性能可与溶剂型木器漆涂料相比美，符合目前越来越苛刻的环保要求，而价格低于同类产品，市场前景好。 技术指标：外观：淡蓝色至乳白色乳液 硬度（铅笔硬度）：1H-2H耐水性：通过干燥时间（25℃、湿度25%）：表干30分钟、实干7天耐酸碱、调味剂、洗涤剂：数小时不起泡、不变色固含量：≥ 40%pH值：7-8核乳胶粒（左）和核壳结构乳胶粒（右）的透射电镜图片优异的耐水性泡水1天，漆膜没有明显变化水在漆膜表面的滴接触角为103° 生产过程无任何“三废”产生，属绿色环保的清洁生产工艺；产品完全以水为溶剂，为绿色环保产品；从生产到产品，以及产品的应用过程，完全符合“绿色”和“低碳”工业发展的要求。利用同样的生产设备，通过工艺及配方调整，可生产苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、各种改性乳液等系列产品。利用调漆设备，向乳胶中加入颜填料、助剂等，可以配制各种清漆、色漆等，满足不同的用途。 二、水性聚氨酯水性聚氨酯涂料已在轻纺、皮革、涂料、粘结剂、木材加工、建材、汽车等工业部门得到了应用。聚氨酯水性涂料可分为单组分聚氨酯水性涂料、双组分聚氨酯水性涂料和改性聚氨酯水性涂料三类。改性聚氨酯水性涂料中最重要的是水性聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，结合聚氨酯树脂和丙烯酸酯聚合物各自优异的性能，可以制得综合性能优异的新型复合树脂体系。技术特点：所开发的水性聚氨酯乳液生产技术具有以下特点：生产工艺简单：预聚体—直接乳化—水性聚氨酯乳液；不使用任何有机溶剂，能耗低，大幅度降低生产成本；产品质量稳定，重现性好；设备投资少，无需蒸馏和剪切设备；可连续化生产，提高了生产效率；实现了乳液的室温固化交联，改善了漆膜的力学性能；通过核-壳聚合技术，改善多组分材料的相容性及固化膜的性能。生产成本不到1万元，性能优异。产品特点：本技术产品的突出特点表现为：完全水性：不含任何有机溶剂；单组份：可直接施工；室温可固化：不需加热或光固化；耐水性好：优于市场上同类水性产品，基本接近溶剂型聚氨酯；固含量高：可直接生产35%以上固含量的乳液产品； 成本低：采用先进的工艺和技术，大幅度降低产品的成本。 生产过程无任何“三废”产生，属绿色环保的清洁生产工艺；产品完全以水为溶剂，为绿色环保产品。 

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。

现行国内玻璃纤维绝缘软管普遍采用浸漆电加热烘焙法进行生产，其缺点是“两高一低”，即高能耗、高污染、低效率，而紫外光固化生产工艺和无溶剂热固化生产工艺正好相反，可以实现“两低一高”，即低能耗、低污染、高效率。玻璃纤维绝缘软管制造过程中要求涂层在满足耐电压的前提下（≥5KV）必须足够柔软且有弹性，这就需要低粘度、高分子量的绝缘涂料，而现有的紫外光光固化涂料粘度普遍较高，必须加入大量的小分子光活性单体稀释，这样势必影响固化膜的性能，降低固化速率，无法满足玻璃纤维绝缘软管制造的需要，本项目经过反复研究试制，制备的玻璃纤维绝缘软管专用光固化涂料很好地解决了上述缺陷，提高了生产效率。玻璃纤维绝缘软管的另一大类就是硅树脂玻纤绝缘软管，传统制备方法中会使用大量二甲苯溶剂，既污染环境，又浪费能源，成本很高，本项目研制出的无溶剂硅树脂，既能满足涂布工艺，又解决了环境污染和耗能的缺陷，还降低了生产成本。

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

凹凸棒石粘土是一种具有规整孔道（0.36nm×0.64nm）和纳米棒晶结构（棒晶长约 1-5 μm，直径约 20-70nm）的天然一维纳米材料， 具有独特的吸附性能与胶体性能，与传统涂料中使用的增稠剂有机膨 润土相比，可大幅提高漆膜的光泽防止漆膜流挂现象和涂布过程中的飞溅现象，防止颜填料沉降，改善涂料水分，使涂料外观均匀，并对微生物、盐、轻度酸碱呈惰性，可有效改善涂料的稳定性。

项目成果/简介: 针对海洋防污涂料向环保和高性能发展的前沿，从突破关键基础材料与核心技术入手，研发了7个系列含天然辣素功能结构树脂和4个系列绿色防污剂，并针对近海船舶、快艇、潜标、波浪滑翔器和渔网研发了5种不同性能特点的防污涂料，实现了工程化应用。建立了我国自己的环保型海洋防污涂料技术体系、产品体系以及知识产权保护网，获授权发明专利美国、欧盟、日本各1项、中国28项，相关成果获国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖和山东省科技进步一等奖各1项。 知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:ZL200810139149.2 ZL20050081681.X ZL200510081683.9 ZL201410817103.7 ZL201410515220.8 ZL201410817103.7 ZL201410515220.8 EP1810966B1 特许第4789950号 US7442240B2技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

针对海洋防污涂料向环保和高性能发展的前沿，从突破关键基础材料与核心技术入手，研发了7个系列含天然辣素功能结构树脂和4个系列绿色防污剂，并针对近海船舶、快艇、潜标、波浪滑翔器和渔网研发了5种不同性能特点的防污涂料，实现了工程化应用。建立了我国自己的环保型海洋防污涂料技术体系、产品体系以及知识产权保护网，获授权发明专利美国、欧盟、日本各1项、中国28项，相关成果获国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖和山东省科技进步一等奖各1项。  

本发明涉及具有防覆冰功能的环保涂料及其制造方法，该涂料的组分及其质量百分比含量为：含氟丙烯酸酯改性聚氨酯树脂29%-70%；固体添加剂0.9%-15%；有机溶剂29%-70%。其中含氟丙烯酸酯改性聚氨酯树脂是由A、B双组份反应而成。A组分为含氟羟基丙烯酸酯聚合物，由短氟碳链丙烯酸酯单体、碳氢链丙烯酸酯单体和含羟基丙烯酸酯单体自由基聚合获得。B组分为多异氰酸酯或者多异氰酸酯衍生物。本发明的涂料环境友好，同时具有优异的耐候性，耐化学品性和耐磨性，与涂覆基质附着力好，制备工艺简单、操作易行且成本较低，可广泛应用于通信线路、风机叶片、高压电缆和飞机机翼等表面覆冰防治。

研发了基于生物质的一系列绿色环保无毒无害多功能的零 VOC 水性室内涂料，解决了现有室内涂料对室内空气的污染问题和对人体健康的威胁，同时，赋予了水性室内涂料隔热、防火、抗菌、防腐、导电、自清洁等一系列功能，实现了水性室内涂料的多功能化和智能化。 生物质绿色环保多功能涂料实现了纯水分散，不含任何有机溶剂，涂刷及使用全程不产生任何挥发性有机物 （VOC），优于市面上所有有机室内涂料；对于各种基底， 涂刷性和黏附性均优于商用涂料；从生物质废料出发，经过可工业化的处理方法，可以实现大规模生产，成本极低， 且可实现废物利用。 

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。