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海洋防腐防污涂料作為功能性材料，除了對(duì)海水環(huán)境有優(yōu)良的耐 腐蝕性能外，還具有防止海洋生物及菌類附著生長(zhǎng)的功能。以自拋光/ 低表面能樹脂為主要成膜材料，同時(shí)配以高效防污劑、功能助劑、高 性能材料等制備出一種高效的防腐防污涂層。產(chǎn)品特點(diǎn)：利用阻斷微 生物細(xì)胞間通訊的原理防止海洋生物的聚集、自拋光/低表面能樹脂為 主要成膜材料、優(yōu)異的耐海水腐蝕性，優(yōu)良的耐海洋生物污損性能， 良好的施工性能、可噴涂，可刷涂，可使用時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)底材有良好 的附著力，不輕易從底材剝落，高固含，減少VOCs排放；適用于海洋環(huán)境中的多種基材，適用性廣泛。 應(yīng)用范圍：海洋鋼結(jié)構(gòu)的防腐防污，包括船舶、集裝箱、海上橋梁和碼頭鋼鐵設(shè)施、輸油管線、海上平臺(tái) 等大型設(shè)施。 64 潤(rùn) 滑 油 脂 作 為 最 重 要 的 先 進(jìn) 石 化 材 料 被 列 為 “中國(guó)制造2025”發(fā)展重點(diǎn)新型材料技術(shù)線路，特 別是開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特種潤(rùn)滑油脂將代表 著我國(guó)潤(rùn)滑油脂研發(fā)技術(shù)邁入一個(gè)新的層次。目前 國(guó)內(nèi)眾多大型企業(yè)正逐漸使用工業(yè)機(jī)器人代替人手 操作，越來越多的企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人，這為工業(yè) 機(jī)器人潤(rùn)滑脂的開發(fā)提供了非常有利的市場(chǎng)保證。

已有樣品/n研究發(fā)現(xiàn)SRB在厭氧條件下大量繁殖，產(chǎn)生粘液物質(zhì)，加速垢的形成，造成注水管道的堵塞，且管道設(shè)施在SRB菌落下發(fā)生局部腐蝕，以致出現(xiàn)穿孔，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。微生物腐蝕并非是其本身對(duì)金屬的侵蝕作用，而是微生物生命活動(dòng)的結(jié)果間接地對(duì)金屬腐蝕的電化學(xué)過程產(chǎn)生影響,其關(guān)鍵在于生物膜內(nèi)及其與金屬基體間的相互作用。生物膜是環(huán)境中的微生物附著在物體表面, 并以非常復(fù)雜的方式相互作用而形成的, 從而在生物膜/金屬界面上產(chǎn)生一個(gè)不同于本體溶液的特殊環(huán)境。市場(chǎng)預(yù)期：目前主要采用化學(xué)試劑抑制微生物引起的金屬腐

水性透明防腐涂料采用溶膠-原位聚合的方法，制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的有機(jī)-無機(jī)雜化乳液，該技術(shù)從根本上解決了水性DTM（Direct to Metal）透明防腐涂層耐水性及成膜性差的技術(shù)難題，可替代油性防腐涂層，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。 產(chǎn)品透明、水性化，不需要固化劑、溶劑，廣泛應(yīng)用于橋梁、鋼構(gòu)、船舶、機(jī)電、鋼材、無縫鋼管等，可完全替代同類進(jìn)口產(chǎn)品；產(chǎn)品性能優(yōu)異，干燥速度快，耐候性好，透明

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：機(jī)械鍍鋅是一種在常溫、常壓下利用化學(xué)吸 附沉積和機(jī)械沖擊作用，使金屬鋅粉在工件表面形成鍍層的工藝，它是 50 年代 初由美國(guó) Tainton 公司的 Erith Clayton 發(fā)明的一種金屬構(gòu)件表面防腐涂層技術(shù)。 一般機(jī)械鍍鋅產(chǎn)品可分為兩類：當(dāng)鍍層厚度小于 25?m 時(shí)稱為 mechanical plating， 主要用于替代電鍍鋅產(chǎn)品；當(dāng)鍍層厚度大于 25?m、小于 110?m 時(shí)稱為 mechanical galvanizing，主要用于替代熱浸鍍鋅產(chǎn)品。這兩類機(jī)械鍍涂層除厚度及用途上有 所區(qū)別外，鍍覆工藝基本相同。 機(jī)械鍍鋅工藝的突出特點(diǎn)是沒有氫脆，鍍層均勻，可處理復(fù)雜表面工件，并 且可以在鐵素體金屬、銅合金、不銹鋼及粉末燒結(jié)材料表面形成鍍層。機(jī)械鍍鋅 可以處理電鍍或熱浸鍍鋅很難處理的螺紋構(gòu)件，是替代上述工藝進(jìn)行緊固件處理 的有效防護(hù)技術(shù)。由于機(jī)械鍍鋅所具有的突出優(yōu)勢(shì)，這使得機(jī)械鍍鋅技術(shù)在北美 洲和歐洲表面涂飾工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。目前，在國(guó)內(nèi)的五金構(gòu)件(如緊固件、 鋼釘及連接件等)防腐加工中也在不斷推廣應(yīng)用機(jī)械鍍技術(shù)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：機(jī)械鍍鋅工藝原理是在室溫下，將活化劑、金屬 鋅粉、沖擊介質(zhì)和一定量的水混合為漿料，與工件一起放入一個(gè)特制的滾桶中， 在滾桶轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能、促進(jìn)劑化學(xué)作用及沖擊介質(zhì)機(jī)械碰撞的共同作用下， 將經(jīng)活化劑活化的金屬粉末不斷鍍覆到工件表面上，從而在金屬構(gòu)件表面逐漸形 成光滑、均勻、致密的具有一定厚度的防腐涂層。機(jī)械鍍工藝流程包括以下步驟： (1)前處理(包括對(duì)工件表面進(jìn)行除油、除銹、清洗等)；(2)鍍銅(包括閃銅、清洗 等)；(3)鍍錫(包括閃錫、清洗等)；(4)鍍鋅過程(包括逐步添加鋅粉、滾動(dòng)沖擊等)； 126天津大學(xué)科技成果選編 127 (5)分離(包括磨光、沖洗、分離、烘干等)；(6)鈍化處理(包括鈍化液浸泡、清洗、 烘干等)。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：目前該技術(shù)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：機(jī)械鍍鋅工藝在金屬構(gòu)件防腐領(lǐng)域具有很強(qiáng)的市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，該技術(shù)具有以下突出特點(diǎn)；1）對(duì)工件機(jī)械性能沒有影響、沒有氫脆； 2）非常適合于小型金屬構(gòu)件和具有凸凹表面的工件表面鍍覆，鍍層均勻質(zhì)量高； 3）生產(chǎn)過程耗能少、成本低。試驗(yàn)表明：機(jī)械鍍鋅的電耗僅為電鍍的 5％。而 鋅耗僅為熱鍍鋅的 30%-50%，成本遠(yuǎn)低于熱鍍和電鍍；4）環(huán)境污染少、廢水容 易處理，是綠色潔凈生產(chǎn)技術(shù)；5）工藝范圍寬、鍍層性能較好。現(xiàn)代的機(jī)械鍍 鋅工藝，厚度可在 l0-100mm 之間任意調(diào)節(jié)，完成全過程的時(shí)間僅需 30-40min。 機(jī)械鍍鋅形成的鍍層外觀光滑，具有色調(diào)一致的銀白色，但色澤不如電鍍亮。 鍍層的耐蝕性能優(yōu)良，相同厚度的鍍層，其耐蝕性處于電鍍鋅與熱鍍鋅之間，耐 中性鹽霧試驗(yàn) 240 小時(shí)以上。機(jī)械鍍的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以形成合金鍍層及復(fù)合鍍 層。由于機(jī)械鍍工藝具有上述突出特點(diǎn)，因而在小型金屬連接件、零件及緊固件 等防腐加工領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。 應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)械鍍鋅工藝適用于各種五金零件的表面涂飾和防護(hù)，如高強(qiáng)度 螺栓、螺釘、管件、射釘、鐵鏈等鐵基工件等，尤其適用于墊圈及彈性工件、射 釘、環(huán)鏈、鉸鏈、農(nóng)用暖棚搭扣、水暖管件接頭等的表面防腐處理，這些五金件 主要遠(yuǎn)銷美洲、澳洲、歐洲等國(guó)家和地區(qū)。 合作方式及條件：技術(shù)合作、轉(zhuǎn)讓和技術(shù)服務(wù)，設(shè)備銷售和產(chǎn)品加工。

金屬腐蝕是材料工業(yè)中很常見的材料變質(zhì)行為，每年由于金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的1~4%。現(xiàn)有的防腐蝕體系在使用過程中會(huì)釋放出大量有毒有害的金屬離子，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。聚苯胺及其衍生物的毒性小，其防腐機(jī)制不僅僅是簡(jiǎn)單的機(jī)械阻隔，更重要的是利用其可逆的氧化還原反應(yīng)在金屬表面形成致密鈍化膜，從而抑制腐蝕因子的進(jìn)攻。且具有修復(fù)劃傷、孔洞的能力，它可以對(duì)由于種種原因而造成的缺陷部位進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，防止腐蝕行為的進(jìn)一步擴(kuò)展。因此，聚苯胺可用作綠色長(zhǎng)效防腐涂料。本項(xiàng)目運(yùn)用乳液原位氧化共聚合、界面聚合等技術(shù)方法，研制出水性金屬防腐涂料或易分散聚苯胺防腐涂料，該涂料的防腐蝕性能和耐氣候老化性能十分突出。

HPE 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料是由同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院自行研發(fā)的高性能防腐蝕涂 料。該產(chǎn)品是專門用于建筑物鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)的功能性涂料，具有良好防腐蝕功能，同 時(shí)還具有良好的裝飾性。該涂料為一底一面兩層，配套使用。可帶銹涂刷，省卻除銹和 涂刷防銹層的繁瑣，施工十分方便。可采用噴涂、刷涂等方法施工。用于各種大型公共 建筑物、石油化工企業(yè)建筑物和設(shè)備的防腐蝕保護(hù)和裝飾。 

該技術(shù)可以解決港口、碼頭棧橋鋼管樁及海洋平臺(tái)鋼樁現(xiàn)場(chǎng)腐蝕防護(hù)維修的問題，應(yīng)用范圍廣，同時(shí)本技術(shù)對(duì)于減少維護(hù)費(fèi)用、維持安全生產(chǎn)都有著積極的意義。 一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡(jiǎn)介 海洋鋼樁由于長(zhǎng)期被海水沖擊和浸泡，腐蝕十分嚴(yán)重，而鋼樁的腐蝕破壞往往會(huì)導(dǎo)致整座鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施由于安全性降低而提前報(bào)廢，造成隱患，縮短海洋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施的壽命。一般海洋鋼結(jié)構(gòu)飛濺區(qū)管樁部位在服役2～5年左右就要進(jìn)行防腐修復(fù)，用來維持原有的承重及功能作用。 海洋鋼樁防腐修復(fù)技術(shù)具有以下特點(diǎn)： Ø 表面處理簡(jiǎn)單 Ø 可現(xiàn)場(chǎng)水下施工 Ø 無需使用大型機(jī)具設(shè)備 Ø 機(jī)械強(qiáng)度高，可抵御百年一遇冰沖擊 Ø 耐候性強(qiáng)，使用壽命可達(dá)30年以上 Ø 環(huán)境友好，對(duì)環(huán)境無污染 該技術(shù)可以解決港口、碼頭棧橋鋼管樁及海洋平臺(tái)鋼樁現(xiàn)場(chǎng)腐蝕防護(hù)維修的問題，應(yīng)用范圍廣，同時(shí)本技術(shù)對(duì)于減少維護(hù)費(fèi)用、維持安全生產(chǎn)都有著積極的意義。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：鋼鐵材料的腐蝕現(xiàn)象普遍存在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的 116天津大學(xué)科技成果選編 各部門中，給社會(huì)發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和金屬材料資源的消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每 年鋼材腐蝕損失占鋼材總產(chǎn)量的 10%，經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 2%?4%。 我國(guó) 2003 年對(duì)腐蝕最新調(diào)查表明，每年為腐蝕支付的直接與間接費(fèi)用的總和估 計(jì)可達(dá) 5000 億人民幣，約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 5%，2001 年因腐蝕損耗鋼材約 1500 萬噸。腐蝕也是導(dǎo)致設(shè)備失效、造成重大災(zāi)難性事故和嚴(yán)重的環(huán)境污染的 重要原因之一，這在石油化工及電力能源領(lǐng)域尤為突出。因此，研究和開發(fā)先進(jìn) 的防腐蝕技術(shù)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 目前主要的鍍鋅工藝有：電鍍鋅(電鍍、離子鍍或離子注入等)、冷鍍鋅(機(jī)械 鍍、涂刷鍍等)、熱鍍鋅(包括熱浸鍍、熱噴涂鍍)。納米復(fù)合粉末滲鋅工藝是利用 熱處理中金屬原子相互滲透擴(kuò)散的原理，在鋼鐵構(gòu)件表面形成一種鋅/鐵合金保 護(hù)層，以防止環(huán)境腐蝕的一種新型防腐方法。與其它鍍鋅工藝如熱噴涂鋅、電鍍、 熱浸鍍鋅比較，粉末滲鋅工藝具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如工藝過程簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境、 耗鋅量低及節(jié)省能源等。滲鋅涂層均勻光滑，屬于冶金結(jié)合因而其結(jié)合強(qiáng)度高， 具有優(yōu)異的耐腐蝕性和抗磨損特性等。 納米復(fù)合粉末滲鋅技術(shù)從工藝到設(shè)備研制完全采用國(guó)產(chǎn)的原料和設(shè)備，不需 要進(jìn)口專用的原料和部件，具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該項(xiàng)目屬于投資少、生產(chǎn)成本 低和見效快的高新科技成果。經(jīng)過近二年多的工業(yè)化生產(chǎn)探索實(shí)踐，證明該技術(shù) 的先進(jìn)、合理和實(shí)用性，工藝過程穩(wěn)定、技術(shù)成熟可靠。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：納米復(fù)合粉末滲鋅技術(shù)屬于化學(xué)熱處理范疇，原 理為：將表面清潔的金屬構(gòu)件埋入裝有沖擊粒子(SiO2)、金屬粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化劑(NH4Cl)、促進(jìn)劑稀土硅鐵粉末等組成粉末滲劑的密封容器中，放置 在爐中加熱并進(jìn)行機(jī)械旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)；在活化劑與促進(jìn)劑、以及機(jī)械滾動(dòng)能和熱能的 共同作用，將金屬原子擴(kuò)散滲入鋼鐵構(gòu)件表面，形成均勻和致密的、具有一定厚 度的金屬化合物冶金擴(kuò)散涂層。為了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，采用機(jī)械滾 動(dòng)輔助加熱方式，以運(yùn)動(dòng)粒子和活性高的粉末不斷沖擊構(gòu)件表面，加速熱傳導(dǎo)和 擴(kuò)散速度并提高滲金屬效率。 與目前常用防腐工藝比較，其突出特點(diǎn)是：(1)涂層均勻性和致密性好、與 基體為冶金結(jié)合附著強(qiáng)度很高；(2)可實(shí)現(xiàn)鋅、鋁及鋅鋁復(fù)合等熱擴(kuò)散涂層，耐 腐蝕能明顯高于電鍍、熱鍍與噴涂涂層；(3)將傳統(tǒng)化學(xué)熱處理的熱擴(kuò)散溫度由 900-1100oC 高溫狀態(tài)降低到低溫 400-600oC 范圍、并縮短加熱保溫時(shí)間，生產(chǎn)過 程耗能明顯降低；(4)由于加熱溫度低對(duì)鋼鐵構(gòu)件力學(xué)性能沒有影響；(5)設(shè)備投 資少、維護(hù)簡(jiǎn)單及使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約能源及原材料，是一種低成本、高效率的綠 色生產(chǎn)技術(shù)。 生產(chǎn)工藝流程包括：除油→除銹→水洗→防銹→烘干(涼干)→裝加熱滲罐→熱 117天津大學(xué)科技成果選編 擴(kuò)散過程→構(gòu)件保溫冷卻至出爐→分離→鈍化→沖洗→干燥包裝成品。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：該項(xiàng)目已于 2004 年 6 月通過天津市科委組織 的鑒定，被認(rèn)為達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。“納米復(fù)合粉末滲鋅防腐技術(shù)”是天津市科 委鑒定成果、登記號(hào)：津 20040241。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：該技術(shù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力和應(yīng)用前 景，其主要原因?yàn)椋?)熱擴(kuò)散涂層綜合性能高。與熱鍍、熱噴涂等比較，涂層具 有優(yōu)異抗高溫氧化性、耐腐蝕性和耐磨損沖擊性；與物理及氣相沉積、離子化學(xué) 熱處理等比較，工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、成本低效率高，因而具有很好市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 力。2)納米復(fù)合粉末熱擴(kuò)散涂層工藝是自主開發(fā)新型技術(shù)，目前處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水 平。該生產(chǎn)工藝先進(jìn)，能耗低，成本低廉，具有良好的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。3)目前 我國(guó)大力促進(jìn)清潔生產(chǎn)，為綠色表面熱擴(kuò)散涂層生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)造很好的市場(chǎng)發(fā)展前 景。粉末滲鋅涂層與電鍍鋅和熱浸鍍鋅比較，具有節(jié)約原材料、生產(chǎn)過程沒有“三 廢”排放及涂層耐腐蝕性高的特點(diǎn)，在目前國(guó)家積極促進(jìn)改造傳統(tǒng)電鍍和熱浸鍍 加工行業(yè)的形勢(shì)下，粉末熱擴(kuò)散滲鋅涂層工藝將是替代上述傳統(tǒng)工藝的最有效防 腐技術(shù)。 我國(guó) 20 世紀(jì) 90 年代就進(jìn)行了粉末滲鋅技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)研究，但目前在國(guó) 內(nèi)市場(chǎng)真正實(shí)現(xiàn)批量化滲鋅涂層產(chǎn)品加工的單位很少。利用該技術(shù)加工的產(chǎn)品價(jià) 格為 1700-2000 元/噸，消耗原料主要為鋅粉 1.4-1.5 萬元/噸，投資 80 萬元可以 建成一條年生產(chǎn)能力為 5000 噸的生產(chǎn)線，可處理工件長(zhǎng)度為 4.5m，這樣年產(chǎn)值 可達(dá) 850-1000 萬元，利稅可達(dá) 255-300 萬元。 應(yīng)用領(lǐng)域：納米復(fù)合粉末滲鋅技術(shù)在鋼鐵材料的防腐蝕方面具有廣泛的工程 應(yīng)用前景，其主要應(yīng)用范圍包括：（1）電力輸變電設(shè)備：電力、電信鐵塔構(gòu)件； （2）郵電通訊工程：線路金具、輸線管件及部件防腐處理；（3）船舶制造：各 種緊固標(biāo)準(zhǔn)件、管件和錨鏈等；（4）建筑領(lǐng)域：馬鋼腳手架、五金及鋼釘?shù)龋唬?） 航空航天：火箭發(fā)射架和飛機(jī)制造緊固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各種 構(gòu)件；（7）石油化工：塔板、浮閥及填料等化工設(shè)備塔內(nèi)各種構(gòu)件；（8）工程機(jī) 械：各種五金標(biāo)準(zhǔn)件、鋼結(jié)構(gòu)配件、水暖件等；（9）汽車制造：各種螺釘、螺母、 墊圈及配件等；（10）鐵路和高速公路：緊固件和高速公路上的護(hù)欄等。 合作方式及條件：技術(shù)合作、轉(zhuǎn)讓和技術(shù)服務(wù)，設(shè)備銷售和產(chǎn)品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥