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打破国外垄断!晨阳水漆水性工业涂料关键技术项目冲击省科学技术奖

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2021/9/22 17:34:17

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财富中国

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【摘要】9月17日,河北省科技厅公示了2021年度河北省科学技术奖受理项目名单,经组织相关专家对提名材料的完整性、规范性进行形式审查,确定受理河北晨阳工贸集团有限公司申报的“环境友好型水性工业防腐涂料关键技术研究与应用”项目。

打破国外垄断!晨阳水漆水性工业涂料关键技术项目冲击省科学技术奖

  目前,水性工业防腐涂料主要是溶剂型涂料,其中含有大量的有机发物(VOC), 对大气环境造成污染,所以研制防腐性能优异、价格低廉、安全无毒、节能环保、施工方便、适用范围广的环境友好型水性工业防腐涂料十分必要,有利于绿色经济和循环经济的发展,符合可持续发展的要求。

  该项目针对我国工业防腐用溶剂涂料,易造成严重环境污染的问题,而水性涂料性能差的问题,从水性工业防腐涂料用水性主体成膜物质入手,通过研究了树脂改性及交联固化成膜机理、防锈颜料的长效钝化和防护等关键技术,解决了水性工业防腐涂料抗冲击性能差、防腐性低、耐污渍性、保光保色和耐候性不足等技术问题,开发出了系列环境友好型水性工业防腐涂料分别在工业设备、机械制造、交通和风电等领域进行了推广应用,创造了显著的经济效益和社会效益,打破了国外的技术壁垒和垄断,促进了我国涂料行业的技术进步,推动了我国涂料产业的节能减排及转型升级。

  该项目主要发明点包括:1、针对水性工业防腐涂料涂膜干燥缓慢、硬度较低、耐水性、耐腐蚀性及户外耐候性不佳等问题,创造性的开发甲苯二异氰酸酯(TDI)改性的水性醇酸树脂并作为主体成膜物质,由于不饱和双键和氨酯键的存在,使水性醇酸树脂漆表现出优异的拉伸强度和弹性性能,同时赋予涂层优良的干燥性、耐磨性和较高的硬度,并且附着力、耐水、耐盐雾等性能均有所提高。

  2、根据“分子设计”的原理,在主体成膜物质基础上,引入水性氟碳树脂,通过不同树脂网络分子间的强迫互溶,实现分子间协同效应。解决了涂层的抗冲击问题,提高了涂层附着力、防腐性和抗冲击等性能。

  3、基于经锌、钙化合物改性的三聚磷酸二氢铝优异的主动防护功能,引入纳米级石墨烯,率先解决了三聚磷酸二氢铝-纳米级石墨烯防腐组份在体系中的相容性问题,实现金属的长效钝化和防护,得到了具有优异抗静电、耐磨、耐高温、抗冲击性能的水性工业防腐涂料。

  4、基于水性工业防腐涂料施工性方面考虑,创新性的选用改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液提升产品抗流挂性能,通过在体系中形成三维网状结构,从而为体系提供了较强的触变性,提供了优越的防沉、防流挂性能,使漆膜一次涂刷湿膜150微米不流挂,实现整体配套涂层的性能与溶剂型涂料相媲美。

  该项目技术发明知识产权包括:一种低VOC含量的水性桔纹漆、一种适用于防盗门的底漆及其制作方法、一种钢结构专用防腐水漆及其制备方法、用于金属腐蚀荧光探测的丙烯酸聚氨酯清漆及其制备方法、一种石墨烯基抗静电耐磨双组份环氧树脂涂料。项目开发的环境友好型水性工业防腐涂料在晨阳集团建成了4条水漆自动化生产线,产品在京津冀、上海、山东、河南、江苏等地的风电设备、石油化工装备、交通车辆和重大工程等领域进行了推广。

  该项目主要为企业自主转化应用,通过专利技术的转化实施,在晨阳集团主要形成的产品有工程用桔纹漆产品、水性双组份聚氨酯涂料、水性环氧防腐涂料、防盗门涂料等。通过转化实施,为企业带来良好的经济效益,该系列产品2017-2020年间销售收入如:防盗门用水性涂料产品销售额457.35万元工业用桔纹漆产品销售额974.61万元水性环氧防腐底漆产品销售额6141.52万元水性双组份聚氨酯漆产品销售额6678.66万元钢结构用水性涂料产品销售额48421.96万元,共计约62674.1万元。

打破国外垄断!晨阳水漆水性工业涂料关键技术项目冲击省科学技术奖

  资料显示,晨阳水漆始建于1998年,主要从事水性涂料的研发、生产和销售,产品涵盖了建筑涂料、木器涂料、工业涂料、防腐涂料、汽车涂料等,目前在河北保定建有3个生产基地,总产能约125万吨。根据《涂界》发布的“2020中国涂料企业100强排行榜”显示,晨阳水漆以23.352亿元销售收入位居第14位。

  目前,晨阳水漆建有国家级企业技术中心、国家博士后科研工作站、省级技术研发中心、纳米功能材料联合实验室、河北省特种功能水性涂料联合实验室、河北省水性涂料重点实验室、河北省水性涂料工程技术研究中心、河北省水性涂料院士工作站等研发平台,并与中科协宣布在德国建立***研发中心。此外,晨阳水漆还与中国科学院、北京化工大学、河北大学、河北科技大学等高等院校进行战略合作,不断通过“借智”加快推进水性漆的技术创新进程。

  截至目前,晨阳水漆已完成科技项目100余项,承担省部级以上项目8项(含国家863计划项目1项),27项获得省部科技成果鉴定,申请发明专利1000余项,其中授权专利500余项,参与了100余项国家及行业标准的制定。公司被认定为“国家知识产权优势企业”、“国家知识产权示范企业”等,还入选国家“工业企业知识产权运用试点企业名单”。

  涂界注意到,晨阳集团参与或自主开发的技术成果多次获得河北省和保定市科学技术奖,截至目前已有28个技术项目获得了省市科学技术奖。其中水性汽车漆、水性工程机械漆、水性自行车漆、水性工业工程功能防护涂料、水性钢结构漆、水性木器及家装漆等领域的多个技术项目,均达到国际领先标准,部分技术成果打破了国际技术壁垒和垄断,或填补了国内空白。

  比如“水性环氧接枝丙烯酸酯复合涂料关键技术研究和应用示范”项目获得2017年河北省科学技术进步奖一等奖。该项目针对我国工业用溶剂涂料释放大量VOC造成“雾霾”等环境污染,而水性工业涂料性能差占比低等问题,历时8年通过产学研合作,攻克了水性涂料耐水、附着力和防腐性差及建筑工程涂料易粉化脱落等关键技术,打破了国外大公司在高端水性涂料上的技术壁垒和市场垄断,产品优于国产水性涂料,达到国外产品指标,但价格远低于进口产品。

  还比如“水性工业工程功能防护涂料的开发及推广应用”项目获得2019年河北省科学技术进步奖一等奖。该项目针对我国工业工程领域对水性表面防护涂料的需要,通过研究涂料树脂间的交联成膜机理、树脂分子和填料及功能助剂间相互作用机制等关键技术问题,解决了水性工业涂料抗风沙打击性差、防腐性低、保光保色和耐候性不足等技术难题,设计开发出了水性风电涂料、水性机械防护涂料、水性工程防腐涂料、水性耐污渍及抗菌防霉涂料等系列水性工业工程用的功能性面涂料,分别在风电设备、石油化工装备、金属防护、地铁和建筑工程等领域进行了推广应用。通过该项目的实施,打破了国外品牌水性涂料对中国的技术壁垒和市场垄断,直接促使国外产品在中国降低价格1/3左右。

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