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我国自主研发的海洋船舶防污涂料突破关键技术瓶颈

http://www.coatings.hc360.com2018年08月23日17:33 来源:舟山日报T|T

    慧聪涂料网讯:众所周知,海洋附着生物又称污损生物,如藤壶、水螅、海虹、海藻、石灰虫等,它们附着于船底,会给船舶带来诸多不利影响。为防止这些污损生物对船舶的污损,常规做法是在船舶水线以下部位涂刷防污涂料。防污涂料作为船舶涂料系列产品中的一个特殊品种,大约占据了整船涂料30%左右的材料费用。

    在舟山,有一支海洋化工研究团队,历经6年研发的船舶防污涂料,其性能与国外同类产品媲美,价格低了近一半,实现了完美替代。

    近日,这种由浙江省海洋开发研究院研发的水解型无锡自抛光防污涂料,在舟山市科技局和省海洋开发研究院联合主办的海洋船舶防污涂料成果转化推介会上“亮相”。该防污涂料实现了国内“从无到有”的突破,打破了国外技术垄断,解决了我国防污涂料研发过程中的基础材料关键技术瓶颈问题。

    日前,记者走进浙江省海洋开发研究院,探究他们如何围绕实施科技兴海,积极推动科技成果转化,促进科技与经济深度融合,助力地方经济快速发展。

海洋船舶防污涂料

    自主研发,突破关键技术瓶颈

    浙江省海洋开发研究院海洋环境与化工实验室内,科研人员戴着面罩正在进行防污涂料配方工艺优化研究。

    面向海洋经济发展需求,突破产业关键技术。该院海洋化工团队研发的水解型无锡自抛光防污涂料已进入产业化,产品性能媲美国外同类产品,填补国内空白。“海洋生物在船体表面的附着,会降低船舶的航行速度,影响船舶的可操控性,增加船舶燃油消耗量和入坞维修频率,导致船体结构腐蚀加速,缩短船舶使用寿命。”浙江省海洋开发研究院海洋化工研究室科研人员介绍,虽然目前有各种不同的防污技术,包括涂装防污涂料法、电解海水防污法、机械清除法和导电涂膜法等,但时至今日涂刷防污涂料仍是目前国际普遍采用且最为经济有效的解决方法。好的防污涂料可以有效解决海洋生物对船舶表面的附着,从而节省燃料消耗,降低运营成本。

    数据显示,全球船舶涂料需求量正日益增大,我国船舶涂料市场每年的用量约140万吨,但绝大部分被国外涂料公司产品所垄断,对防污涂料来讲也是如此,国内企业产品所占份额不足国内需求量的10%,且处于低端产品市场,最主要是因为关键技术上的巨大差距,导致产品缺乏市场竞争力。

    面对这样的大背景,浙江省海洋开发研究院海洋环境与化工研究室科研人员厚积薄发,努力钻研,不断创新技术,突破防污涂料的核心技术。针对国内防污涂料基础材料关键技术严重落后的现状,借鉴国外防污涂料的研发经验,突破了丙烯酸酯线性抛光树脂制备的关键技术,掌握了拥有自主知识产权的树脂中试制备工艺。“树脂制备和防污剂防护技术是防污涂料开发的核心关键技术。”科研人员介绍说,从2011年开始,该研究团队从树脂的实验室合成,中试制备到产业化生产,经历了成百上千次的试验。“我们不仅在实验室里进行配方调试,而且还要将施工性能和其它应用性能进行测试评价。除了在舟山海域外,还委托第三方在青岛、厦门、三亚等海域,进行实海挂板测试。最终成功攻克了树脂合成及配方协同防污技术,并拥有了自主知识产权。”

    该防污涂料的研发实现了国内“从无到有”的突破,打破了国外技术垄断,解决了我国防污涂料研发过程中的基础材料关键技术瓶颈问题。

    性价比高,售价为国外品牌同类防污漆的60%

    “要提升国内船舶防污涂料的技术水平,除了需要在原始创新上有所作为以外,船东的应用成为制约我国防污涂料产业发展的关键所在。”钢铁研究总院舟山海洋腐蚀研究所所长金威贤说,不同船舶、不同海域对涂料有不同的性能要求。

海洋船舶防污涂料

    2016年7月,水解型无锡自抛光防污涂料在舟山市丰衢修造船舶管理有限公司下辖的几家船厂进行了实船应用。“我们共分3批,在浙岱渔02426等12艘不同作业方式的渔船上进行了滚涂、喷涂施工,一共用了840公斤防污涂料。”该公司总经理颜祖平介绍,当时在每艘渔船的一侧涂省海洋开发研究院自主研发的无锡自抛光防污涂料,另一侧涂国外品牌同类防污漆,进行对比。“在涂刷施工环节,根据施工工人反映,该防污漆黏度合适、不存在分层现象,易于施工,与底漆咬合牢固,漆膜干燥时间适中,在总体施工性能上与国外品牌防污漆相比无明显差异。”颜祖平说,刚开始涂装时大家对该防污涂料还持有怀疑态度,如今从渔船上坞维修时现场查看及船主反馈情况来看,防污效果良好,与船体另一侧的国外品牌防污漆比较,实际效果无明显差异,实际使用均超过12个月,满足渔船一年期防污要求。“该防污漆售价方面仅为国外品牌同类防污漆的60%,在渔船维修方面可替代国外品牌防污漆。”对于该产品的推广及应用,颜祖平信心满满。

    客户的实船应用,更加坚定了该研究团队继续深耕、优化防污涂料产品。

    打造生产线,推广应用国产涂料新技术

    科研成果向现实生产力转化,推动舟山经济快速健康发展。

    去年,浙江省海洋开发研究院将水解型无锡自抛光防污涂料研究成果转让给舟山市恒泰漆业有限责任公司,为该产品走向市场打通了“最后一公里”。目前,市恒泰漆业有限责任公司建立了年产1000吨的生产线,让这种防污涂料新技术可以得到广泛地推广和应用。

    近日,在岱山东沙工业基地,市恒泰漆业有限责任公司车间内,水解型无锡自抛光防污涂料正在如火如荼地生产。“从今年休渔期开始到目前,已经销售了近30吨无锡自抛光防污涂料。”舟山市恒泰漆业有限责任公司副总经理戴文刚说,这款新型防污涂料从性能上来讲,已经接近国外同类产品。相信这款新产品能替代国外品牌防污涂料,在舟山乃至全国都具有良好的推广应用前景。“这款防污涂料产品最佳适用于船速20节以下,连续滞港累计不超过15天的船只。目前,大量生产的产品应用于运输船和渔船上。”科研人员介绍,由于基体树脂的水解特性产生持续更新的表面活跃区,使得涂层在整个配套服役期间持续释放适量的防污剂,从而有效地防止污损生物的附着。“在这款涂料产品研发成功的基础上,我们将致力于更多新型产品的研发,提升国内船舶防污涂料的技术水平。”科研人员介绍,下一步在该防污涂料配方的基础上推出系列产品,可根据客户的应用需求定制不同的涂料产品。

    做大做强防污涂料,打造一流研发平台

    SUPRA55扫描电子显微镜、Viscotek TDA凝胶渗透色谱仪、Zahner Zennium电化学工作站、盐雾试验箱、20L成套不锈钢树脂反应釜、posiTectoer 200C/A涂层测厚仪……在省海洋开发研究院海洋环境与化工实验室,记者看到了大量的高科技设备。这些海洋环境防护材料分析检测与应用的仪器设备,用于分析、检测海洋防污涂料、防腐涂料、功能性材料系统实验,为科研人员的研发提供了坚实的硬件支撑。

    立足舟山产业发展对海洋环境防护技术创新的需求,以突破产业关键技术为重点,海洋环境与化工研究室在海洋防腐、防污等领域开展技术攻关与成果转化应用示范,与中科院海洋所侯保荣院士团队合作成立海洋防腐技术应用开发院士专家工作站,与恒泰漆业、中化兴中公司合作建立了中试基地、技术示范转化基地。

    同时,浙江省海洋开发研究院向上承接高校、科研院所的基础研究成果,引进国内外先进高效的标准、测试评价方法;向下联合企业实施成果转化,为实现区域经济持续发展提供技术支撑,打造一流研发平台。

    深耕海洋高新技术研发,推动地方经济跨越发展。下一步海洋环境与化工研究室将以市场与企业的需求为导向,以成果转化为目标,重点研发新型防污剂、高防污活性涂料树脂及水凝胶防污涂料技术,不断提升防污涂料的技术水平和产品性能。

责任编辑:杨晓峰

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