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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。

已有样品/n研究发现SRB在厌氧条件下大量繁殖，产生粘液物质，加速垢的形成，造成注水管道的堵塞，且管道设施在SRB菌落下发生局部腐蚀，以致出现穿孔，造成巨大的经济损失。微生物腐蚀并非是其本身对金属的侵蚀作用，而是微生物生命活动的结果间接地对金属腐蚀的电化学过程产生影响,其关键在于生物膜内及其与金属基体间的相互作用。生物膜是环境中的微生物附着在物体表面, 并以非常复杂的方式相互作用而形成的, 从而在生物膜/金属界面上产生一个不同于本体溶液的特殊环境。市场预期：目前主要采用化学试剂抑制微生物引起的金属腐

水性透明防腐涂料采用溶胶-原位聚合的方法，制备出具有核壳结构的有机-无机杂化乳液，该技术从根本上解决了水性DTM（Direct to Metal）透明防腐涂层耐水性及成膜性差的技术难题，可替代油性防腐涂层，技术水平达到国际先进。 产品透明、水性化，不需要固化剂、溶剂，广泛应用于桥梁、钢构、船舶、机电、钢材、无缝钢管等，可完全替代同类进口产品；产品性能优异，干燥速度快，耐候性好，透明

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 mechanical galvanizing，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)； 126天津大学科技成果选编 127 (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。

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：钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的 116天津大学科技成果选编 各部门中，给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。据统计，每 年钢材腐蚀损失占钢材总产量的 10%，经济损失占国民经济总产值的 2%4%。 我国 2003 年对腐蚀最新调查表明，每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估 计可达 5000 亿人民币，约占国民经济总产值的 5%，2001 年因腐蚀损耗钢材约 1500 万吨。腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的 重要原因之一，这在石油化工及电力能源领域尤为突出。因此，研究和开发先进 的防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。 目前主要的镀锌工艺有：电镀锌(电镀、离子镀或离子注入等)、冷镀锌(机械 镀、涂刷镀等)、热镀锌(包括热浸镀、热喷涂镀)。纳米复合粉末渗锌工艺是利用 热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保 护层，以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、 热浸镀锌比较，粉末渗锌工艺具有独特的优势，如工艺过程简单、不污染环境、 耗锌量低及节省能源等。渗锌涂层均匀光滑，属于冶金结合因而其结合强度高， 具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。 纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备，不需 要进口专用的原料和部件，具有自主的知识产权。该项目属于投资少、生产成本 低和见效快的高新科技成果。经过近二年多的工业化生产探索实践，证明该技术 的先进、合理和实用性，工艺过程稳定、技术成熟可靠。 技术原理与工艺流程简介：纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴，原 理为：将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子(SiO2)、金属粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化剂(NH4Cl)、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中，放置 在炉中加热并进行机械旋转滚动；在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能的 共同作用，将金属原子扩散渗入钢铁构件表面，形成均匀和致密的、具有一定厚 度的金属化合物冶金扩散涂层。为了提高生产效率和降低生产成本，采用机械滚 动辅助加热方式，以运动粒子和活性高的粉末不断冲击构件表面，加速热传导和 扩散速度并提高渗金属效率。 与目前常用防腐工艺比较，其突出特点是：(1)涂层均匀性和致密性好、与 基体为冶金结合附着强度很高；(2)可实现锌、铝及锌铝复合等热扩散涂层，耐 腐蚀能明显高于电镀、热镀与喷涂涂层；(3)将传统化学热处理的热扩散温度由 900-1100oC 高温状态降低到低温 400-600oC 范围、并缩短加热保温时间，生产过 程耗能明显降低；(4)由于加热温度低对钢铁构件力学性能没有影响；(5)设备投 资少、维护简单及使用寿命长，节约能源及原材料，是一种低成本、高效率的绿 色生产技术。 生产工艺流程包括：除油→除锈→水洗→防锈→烘干(凉干)→装加热渗罐→热 117天津大学科技成果选编 扩散过程→构件保温冷却至出炉→分离→钝化→冲洗→干燥包装成品。 技术水平及专利与获奖情况：该项目已于 2004 年 6 月通过天津市科委组织 的鉴定，被认为达到国内领先水平。“纳米复合粉末渗锌防腐技术”是天津市科 委鉴定成果、登记号：津 20040241。 应用前景分析及效益预测：该技术在国内市场具有很强的竞争能力和应用前 景，其主要原因为：1)热扩散涂层综合性能高。与热镀、热喷涂等比较，涂层具 有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨损冲击性；与物理及气相沉积、离子化学 热处理等比较，工艺简单、设备投资少、成本低效率高，因而具有很好市场竞争 力。2)纳米复合粉末热扩散涂层工艺是自主开发新型技术，目前处于国内领先水 平。该生产工艺先进，能耗低，成本低廉，具有良好的技术和价格优势。3)目前 我国大力促进清洁生产，为绿色表面热扩散涂层生产技术创造很好的市场发展前 景。粉末渗锌涂层与电镀锌和热浸镀锌比较，具有节约原材料、生产过程没有“三 废”排放及涂层耐腐蚀性高的特点，在目前国家积极促进改造传统电镀和热浸镀 加工行业的形势下，粉末热扩散渗锌涂层工艺将是替代上述传统工艺的最有效防 腐技术。 我国 20 世纪 90 年代就进行了粉末渗锌技术的产业化生产研究，但目前在国 内市场真正实现批量化渗锌涂层产品加工的单位很少。利用该技术加工的产品价 格为 1700-2000 元/吨，消耗原料主要为锌粉 1.4-1.5 万元/吨，投资 80 万元可以 建成一条年生产能力为 5000 吨的生产线，可处理工件长度为 4.5m，这样年产值 可达 850-1000 万元，利税可达 255-300 万元。 应用领域：纳米复合粉末渗锌技术在钢铁材料的防腐蚀方面具有广泛的工程 应用前景，其主要应用范围包括：（1）电力输变电设备：电力、电信铁塔构件； （2）邮电通讯工程：线路金具、输线管件及部件防腐处理；（3）船舶制造：各 种紧固标准件、管件和锚链等；（4）建筑领域：马钢脚手架、五金及钢钉等；（5） 航空航天：火箭发射架和飞机制造紧固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各种 构件；（7）石油化工：塔板、浮阀及填料等化工设备塔内各种构件；（8）工程机 械：各种五金标准件、钢结构配件、水暖件等；（9）汽车制造：各种螺钉、螺母、 垫圈及配件等；（10）铁路和高速公路：紧固件和高速公路上的护栏等。 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。 9 海洋生物材料——骨水泥