6月4日，河北科技大学、河北晨阳工贸集团有限公司等共同完成的“水性工业工程功能防护涂料的开发及推广应用”项目拟申报2019年度河北省科学技术奖。该项目拟推荐为2019年度河北省科学技术进步奖。

目前，我国涂料年产量已居世界第一，但占据主导的依然是溶剂型涂料，释放大量VOC，对环境及人类健康造成巨大威胁，而环保水性工业涂料仅占10%，远低于欧美国家，其原因是欧国水性工业涂料性能差，不能满足使用要求。国外产品价格昂贵，有的涂料（如水性风电涂料）性能也达不到要求。

据了解，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。

该项目主要技术内容和创新点：（1）根据“分子设计”原理，率先使用“胶乳互穿网络技术”设计合成了水性聚氨酯/丙烯酸聚合物，引入水性氟碳树脂，通过不同树脂网络分子间的强迫互溶，实现了分子间协同效应。通过研究水性涂料成膜和交联机制，首次探索了水性涂料的粘弹性和防沙（石）击机理，解决了涂层抗风沙（石）击问题，提高了涂层附着力、防腐性和抗风沙等性能，为抗风沙（石）击功能涂料的开发提供了一条思路。

（2）针对水性金属表面涂料保光保色性和耐候性差等问题，利用水性丙烯酸聚氨酯改性醇酸树脂，增强涂料保光保色性和耐候性，创造性地开发了一种聚丙烯酸酯改性纳米粒子水性单分散体，既克服了纳米粒子的分散及其对树脂降解问题，又提高了抗紫外线性，增强了涂层的防腐、耐候和保光保色性，为解决金属涂料的抗紫外线性及保光保色性奠定了基础。

（3）针对恶劣环境中水、C1-、氧、酸碱分子等对涂层侵蚀问题，首次研究了涂层中聚合物、颜填料和助剂间交联作用机制，利用水性聚氨酯和环氧与硅丙树脂交联成网状结构，形成基料-填料-底材间一体的致密保护层，提高了涂层耐水、附着力、抗侵蚀性和防腐性，为恶劣环境中的表面防护涂料开发打下了基础。

（4）针对目前建筑工程装饰涂料的耐污渍性、防霉抗菌等功能性差问题，通过硅丙树脂对硬核软壳乳液进行改性，探究了涂料的交联固化机理，通过形成Si-O-Si和C-Si-C交联网状结构，提高了涂层耐水性和硬度，增强了耐沾污浸渍性，利用有机复合抗菌防霉剂相结合，提高了涂层的抗菌防霉性及其持久性。涂层硬度达2H，耐擦洗5000次，耐污渍持久性达85，抗菌99%，防霉菌达到0级。

该项目通过研究解决了功能涂料的多个技术难题，开发的涂料附着力达8.0Mpa、耐老化2000h、抗沙（石）击达10级，耐擦洗5000次，耐污渍达85，抗菌99%，防霉菌0级，优于国产涂料，达到了国际领先或先进水平。发表论文17篇，其中SCI收录3篇；授权国家发明专利30件，实用新型等18件；有10项成果通过省部级鉴定或评价；制订国家和化工行业标准10项，其中国标3项。

据了解，该项目自2010年起先后在晨阳集团总部和水漆产业园进行了生产，首先在晨阳水漆总部进行了生产，并进行了推广应用，由于产品绿色环保，综合性能好，价格远低于国外同类产品，市场扩大很快，在河北省发改委和工信厅“重点产业振兴和技术改造”项目支持下，晨阳集团在新水漆产业园建成了8条全自动化水漆生产线，并进行了生产和推广。

此外，该项目开发的水性工业涂料在风电设备、石油化工装备、金属结构、铁路货车和集装箱等防护涂装领域进行了应用推广。如国电集团下属河北、江苏、甘肃、吉林等地的风电设备，以及北京鸟巢工程、中车集团集装箱、中石油渤海工程设备、华北油田的石油化工装备、三菱电梯、西门子电机、三一重工、东风和长城汽车、中机美诺出口机部件等领域及上海杨浦大桥、武汉青龙洲大桥重涂工程等。

该项目的功能建筑工程涂料产品已在晨阳集团自动化水漆生产线上进行了生产，在北京鸟巢内装修、“9.3”大阅兵“北京天安门装修”对涂料招标过程中，晨阳公司的本项目产品因质优价廉，先后打败了国内其它涂料品牌，成功中标，之后北京人民大会堂故宫整修、中南海整修、 北京儿童剧院等均采用了晨阳集团的本项目产品，还在北京地铁、石家庄汇君城、天津联东U谷产业园项目、万科海港城和西安市名城天下小区等墙体涂装工程。

目前该项目产品已在京津冀、山东、河南、内蒙、辽宁、湖南和江苏等20余个省市的企业和工程上进行了推广应用。近年来，晨阳集团产品生产和销量每年均增长50%以上。通过本项目晨阳集团公司和新光新材料公司两企业近三年累计新增产值25.708亿元，新增利润4.384亿元（税后）。其它应用单位利用该项目生产的水性涂料进行涂装，仅计算涂装部分所得新增间接效益为59.8亿元，新增利润7.3亿元，三年替代溶剂型涂料6万吨左右，减少VOC排放3.5万吨。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。促进了我国水性涂料行业的技术进步，为涂料企业的转型和产品升级换代起到了示范作用，推动了我国涂料产业的节能环保工作。（涂界）