11月21日，合肥工业大学公示了拟提名2018年度国家科学技术奖科技进步奖项目——《绿色装修材料用水性聚氨酯分子设计及产业化应用技术》。据了解，该项目由合肥工业大学与兰州科天水性科技有限公司、中国科学技术大学、安徽大学、兰州科天水性高分子材料有限公司和兰州科天环保节能科技有限公司共同完成。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯材料，可用于制备具有功能性和高性能的新型绿色装修材料。由于装修材料用水性聚氨酯制备过程中，其化学反应的聚合与分散、合成与工艺、生产装置与控制等环节存在诸多理论问题和技术瓶颈，严重制约了我国涂料、板材、装饰革等生产所需高性能树脂的发展。

针对以上问题，通过产学研联合，历时十多年的攻关，成功地破解了高性能水性聚氨酯树脂材料制备中的共性技术：即采用分子水平上的结构设计和绿色合成，攻克了水性聚氨酯分子量低、分散困难、综合性能差等技术难题，为装修材料的绿色化、规模化、规范化生产提供了示范。

涂界记者注意到，该项目主要有四大创新点：1、发明了双螺杆水性聚氨酯合成新方法、水性聚氨酯无溶剂新工艺，实现了水性聚氨酯的绿色合成。针对水性聚氨酯间歇釜合成工艺中存在有机溶剂、生产周期长达10余小时、耗能大、溶剂损失造成的环境污染等问题，发明了双螺杆无溶剂水性聚氨酯合成新方法，反应时间缩短到3分钟，实现了水性聚氨酯快速连续化绿色生产。

2、设计了水性聚氨酯分子新结构。针对水性聚氨酯膜材料耐水差，表面滑爽度低以及耐污性差，设计出一端含有两个羟基的羟烷基聚硅氧烷，聚硅氧烷链段接枝在聚氨酯侧链上，涂膜表面富集程度更高；探明了扩链比与反应温度、分子量分布、分子结构间的相互关系，揭示了水乳体中水性聚氨酯再扩链的机理，发明了水性聚氨酯再扩链的技术方法；实现了表面硅含量达到涂膜理论平均含量的65倍，分子量提高一倍，综合性能提高20%的效果。

3、创制了水性聚氨酯规模生产中的关键工艺和装置。突破了水性聚氨酯合成工艺的绿色化和生产过程的自动化技术，设计出水性聚氨酯规模生产中的专用分散釜和水性聚氨酯自动化生产线，解决了目前水性聚氨酯间歇式生产方式向全封闭智能化生产方式转变中的难题，实现了水性聚氨酯合成技术产业化中从工艺到装置的绿色化和自动化，已建立了十万吨级水性聚氨酯生产线和系列绿色装修材料的应用生产线。

4、研发了系列绿色材料的改性和制备技术。研发了涂料、板材、装饰革等系列绿色装修用水性聚氨酯的改性和制备技术，解决了水性漆自阻燃、人造板耐水性、装饰革自清洁性等技术难题，实现了木器漆的无苯化、人造板材的无甲醛化、装饰革的无毒化。

据了解，该项目获授权国家发明专利17项，实用新型专利4项；出版著作1部，发表论文23篇；制定行业标准4项；经鉴定项目整体技术达国际先进水平。研究成果获省部级科技进步一等奖2项。

其中，“一种硅氧烷改性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备方法”、“聚丁二烯基水性聚氨酯及其改性乳液的制备方法”、“自阻燃型水性聚氨酯工业木器漆”等获得了国家发明专利。

该项目整体技术自2014年首先在合肥市科天化工有限公司进行转化并开展规模生产应用，随后推广至兰州水性科技产业园，建成生产线21条。该项目研发的水性透气墙体革，率先在国内实现产业化；无溶剂水性聚氨酯树脂，在国内首次实现连续化生产；水性聚氨酯胶黏剂，应用于家装和地板材料。

据了解，项目产品已在宜家、碧桂园、华润、金螳螂等工程中应用，并出口意大利、葡萄牙以及韩国、越南、东盟等“一带一路”沿线国家，近三年完成单位新增销售收入10.3亿元，新增利润0.89亿元，新增就业1205人，应用单位共实现销售收入20亿元，从源头上大幅度减少了装修材料行业VOC、甲醛的排放量，实现了装修材料的无害化，取得了显著的社会和经济效益。随着水性科技产业园的壮大和发展，必将对我国绿色装修材料领域的科技进步，起到重大的引领和示范作用。（涂界）