水性聚氨酯地坪涂料就是一种能满足不同场合需求的地坪涂料，它不仅具有溶剂型地坪涂料的常规性能，而且同样可以在户外使用，其耐候性可以与溶剂型聚氨酯涂料相媲美。同时它用水代替了有毒有害的有机溶剂，具有无毒、不污染环境、节能等优点。

基于有机-无机纳米复合材料制备了一种可用于内墙批 荡的高保温内墙涂料，经上海市建筑科学研究院有限公司，上海建科检验有限公 司鉴定，该材料的导热系数为 0.038 W/mK (空气的导热系数为 0.031 W/mK)， 相当于把建筑物至于一个空气隔层的保温瓶中，实现保温/保冷，起到节能减排 的功效。

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。

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。

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。

涂料领域，环氧树脂涂料向高固含量、无溶剂化和水溶性化方向发展。目前，国外 纯环氧涂料生产呈现下降趋势，仅占 2.6％，而环氧／聚酯粉末涂料已上升到 50％左右。 此外，大量使用的还有环氧／丙烯酸粉末涂料。从总的发展趋势看，今后环氧涂料发展 方向是超薄膜化及 100℃以下低温固化和高温快速固化等新型品种。 环氧树脂水性化是指将环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散在水中而配得稳定的 分散体系。不含挥发性有机溶剂或含量很低，不燃，储存、运输和使用过程中的安全性 很高，而且固化后形成的涂膜很容易去除放射性污染，而且水性环氧良好的复涂性可以 方便核电站的多次装修。 国外自 20 世纪 50 年代就开始了环氧树脂的水性化研究，其中将环氧树脂制成乳液 是最常用的研究途径。水性环氧树脂配合固化剂最为广泛的用途是用作涂料。与传统环 氧涂料相比，由于使用水取代了有机溶剂作为稀释剂，不仅在涂料的生产和施工中不会 发生由于有机溶剂的挥发造成的中毒和燃烧爆炸等情况，而且可以大幅度降低涂料的成 本。在施工方面，水性环氧涂料具有较好的重涂性，能够在较长的时间内仍保持较好的 附着力，这是溶剂型环氧树脂不能比拟的；在施工后期，涂覆水性环氧树脂的清洗工作 比较简单，使用过的容器和刷子只要用水和肥皂就可以清洗干净，与溶剂型环氧树脂相 比既经济又方便环保。本产品使用水性环氧树脂，通过选择不同的固化剂，改变环氧/ 胺的比率不，可以制备出不同光泽、固化速度和使用期、具有较好附着力、耐溶剂性、 耐酸碱性的水性环氧涂料。 一、环氧类地坪系统 1、彩砂地坪涂装系统 耐磨损、耐强力冲击、装饰效果好，具备一定防滑功能的地坪，特别适用于机场、 地铁、食堂、休息室、办公室、食品生产车间及医院、学校的实验室等重视外观清洁， 耐久性好的地方。 2、防腐墙面漆涂装系统 适用范围：严格要求防霉、防腐的食品厂、饮料厂、酒厂、血液中心、医院、制药、 生化厂的墙壁、天花的涂装。 3、防静电自流平型涂装系统 要求高度清洁、美观、无尘、无菌及防静电的电子、微电子、通讯产品、电脑生产 行业，大型精密仪器厂房等。 4、防滑地坪涂装系统 特别适用于有水、油等地面，以及一切需要防滑的地面。 5、自流平地坪涂装系统 要求高度清洁、无尘、无菌的电子、微电子行业，实行 GMP 标准的行业，血液制品 行业，要求耐磨、抗重压、抗冲击力、防化学药品腐蚀的其他行业，也可用于学校、办 公室、家庭等地坪。 6、水性环氧地坪涂料 适用于食品厂、电子厂、制药厂、化妆品厂、造纸厂、物流仓库、地下室等要求洁 净的地面、墙面或天花板的涂装，也可用于学校、广场、走廊、商场和车道等硬度、耐 磨性要求高的场合。 对众多底材具有极高的附着力，固化的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，涂膜 收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异；不含有机溶剂，节约能源，无污染， 符合环保要求。 二、水性环氧防腐涂料系列 1. 水性环氧富锌防腐底漆 用于船舶、集装箱、海上平台、码头等海洋设施，石油化工厂管道及贮罐、冶金、 电力、食品、纺织等行业中钢铁构件的防锈和防腐。 重防腐领域的环保水性涂料，是目前市场上溶剂型涂料的最佳替代产品。 2. 水性环氧云铁防腐涂料 可作为环氧富锌底漆等高性能防锈漆的中间漆层，以增强整个涂层的保护性能，可 以作为钢铁上金属喷锌层或镀锌钢铁表面的封闭涂层。 在富锌底漆和钢铁的喷涂层上有优异的附着力和封闭性能,优异的耐盐雾性能和耐 盐水性能, 对工业和化学大气有较好的耐侯性、良好的耐磨性,与后道漆膜具有良好的 层间附着力,并具有优异的耐久性。 3.水性环氧氧化铁红防腐底漆 适用于钢材的防锈底漆及无锌涂层底漆。 优良的防锈性能和耐油、耐水、耐盐水、耐溶剂性能，漆膜坚韧致密与底材有良好 的附着力，施工方便、无环境污染，与环氧、聚氨酯、橡胶、乙烯树脂等面漆具有良好 的配套性和层间附着力。 4. 水性环氧防腐面漆 适用于钢结构表面作防腐面漆用，也适用于木材及水泥制品，船舶机床，电器等表 面作防护和装饰性面漆。 漆膜附着力极好，高强度、高耐磨性、优异的化学性能既有硬度又有韧性，具有极 好的耐化学品性，可抵抗烟雾及中度的酸、碱、盐及溶剂，对各种恶劣气候的抵抗力极 佳，如海洋大气、化工大气及工业大气环境，长时间后，不经打磨即可覆涂，不影响层 间附着力，方便施工和维修，是水性涂料，施工方便，无环境污染。 

近年来国外对UV固化粉末涂料的研究开发日趋活跃，部分产品正开始走向市场，世界上 第一条商业化UV粉末涂料生产线于1998年出现在美国的Baldor电子公司，应用于电子马达的涂 装。 UV固化粉末涂料是一项将传统粉末涂料和UV固化技术相结合的新技术，因此具有以下明 显优势： (1) UV固化粉末涂料的涂层在熔融和流平阶段不会发生树脂的早期固化，从而为涂层充分 流平和驱除空气操作提供了充裕的时间，这样就从根本上克服传统热固化粉末涂料的缺陷。 (2) UV固化粉末涂料采用紫外光辐照固化，可以使加热和固化过程的温度低至 100～120℃，大大低于传统的热固化粉末涂料的使用温度，且采用紫外光照，固化耗时只有数 秒钟，加快生厂线的速度，提高生产效率，降低能耗。 (3) 相对低的固化温度可以避免对基材的过分加热，大大拓展了粉末涂料的应用空间。 (4) UV固化粉末涂料使用100%固体漆，零VOC排放，其转化效率达95%，过量喷涂的粉末 可以回收再利用，因而具有较高的材料利用率，节省生产成本。 适用于光固化粉末涂料的树脂，首先要具有较高的光引发聚合活性；要求树脂能赋予粉末 涂料良好的储存稳定性；在固化条件下具有较低的熔融粘度，以保证粉末涂料在光固化之前和 光固化过程中具有良好的流动和流平性能。 本项目通过分子设计制备了一种具有结晶结构的聚酯树脂，所合成的光固化聚酯树脂具有 良好的流平、储存等性能；所制得的粉末涂料在UV光照5秒成膜后，涂膜综合性能优良，正、 反冲击性能达到50kg/cm，附着力达到0级

防雾自清洁涂料可在多种材质如玻璃、镜面、塑料等表面使用，在保持材料原色度、透明度等外观特性的情况下，使材料表面具有防雾、抗菌、自洁、光催化分解污染物和清洁空气等新功能。该涂料可在玻璃窗、交通道路指示牌和警示牌、大型广告牌、照明器具、建筑物外墙等场合使用，使物体表面在较长的时间内保持洁净和美丽，显著减少清洗次数和难度。涂料使物体表面污物易于用水清洗，因此大大减少清洗所需的人力、物力消耗，降低清洗成本和危险性。由于涂料膜的超亲水性及防雾性能，也可用在交通镜、汽车倒视镜、汽车前后挡风玻璃上，提高雨雪天气和寒冷季节的行车安全。

振动是噪声的主要来源，同时振动还通过基材传向各方。随着现代工业、交通运输和建筑施工事业的发展，振动工具和产生强烈振动的大功率机械动力设备不断增多，带来的振动危害也日益突出，控制振动是当前环境保护迫切需要解决的重要问题之一。水性丙烯酸涂料是以水作为溶剂或分散介质，以丙烯酸酯类作为树脂基体，并添加各种助剂、填料及颜料配制而得的涂料。基于其对环境的相容性和保护性，并具有节省资源、节约能源的优点，水性丙烯酸涂料具有广阔的发展前景。高阻尼水性涂料已成为阻尼涂料领域的研究重点之一。项目以丙烯酸乳液、云母、重质碳酸钙及滑石粉等为主要原料，加入各种助剂制备水性丙烯酸阻尼涂料。由于单一丙烯酸树脂的玻璃化转变温度范围较窄，能产生有限阻尼的温度范围大致在玻璃化转变温度上下的20%～30%，而阻尼材料使用场合的温度变化却常常很大。因此本研究的关键是制备和选择合理的丙烯酸乳液及填料，并对填料进行改性以增强填料与树脂基体的相互摩擦作用以获得阻尼性能优良的丙烯酸涂料。

本项目采用系列化新型氧化物红外陶瓷+低成本制备技技术，其关键技术特点在于：1.涂层消泡技术；2.涂层抗热震技术；3.小孔格子砖涂覆技术；4.涂料抗高温烧蚀技术