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成果與項目的背景及主要用途：鋼鐵材料的腐蝕現象普遍存在于國民經濟的 116天津大學科技成果選編 各部門中，給社會發展帶來巨大的經濟損失和金屬材料資源的消耗。據統計，每 年鋼材腐蝕損失占鋼材總產量的 10%，經濟損失占國民經濟總產值的 2%?4%。 我國 2003 年對腐蝕最新調查表明，每年為腐蝕支付的直接與間接費用的總和估 計可達 5000 億人民幣，約占國民經濟總產值的 5%，2001 年因腐蝕損耗鋼材約 1500 萬噸。腐蝕也是導致設備失效、造成重大災難性事故和嚴重的環境污染的 重要原因之一，這在石油化工及電力能源領域尤為突出。因此，研究和開發先進 的防腐蝕技術對于經濟的可持續發展具有重要意義。 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(機械 鍍、涂刷鍍等)、熱鍍鋅(包括熱浸鍍、熱噴涂鍍)。納米復合粉末滲鋅工藝是利用 熱處理中金屬原子相互滲透擴散的原理，在鋼鐵構件表面形成一種鋅/鐵合金保 護層，以防止環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特的優勢，如工藝過程簡單、不污染環境、 耗鋅量低及節省能源等。滲鋅涂層均勻光滑，屬于冶金結合因而其結合強度高， 具有優異的耐腐蝕性和抗磨損特性等。 納米復合粉末滲鋅技術從工藝到設備研制完全采用國產的原料和設備，不需 要進口專用的原料和部件，具有自主的知識產權。該項目屬于投資少、生產成本 低和見效快的高新科技成果。經過近二年多的工業化生產探索實踐，證明該技術 的先進、合理和實用性，工藝過程穩定、技術成熟可靠。 技術原理與工藝流程簡介：納米復合粉末滲鋅技術屬于化學熱處理范疇，原 理為：將表面清潔的金屬構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 在爐中加熱并進行機械旋轉滾動；在活化劑與促進劑、以及機械滾動能和熱能的 共同作用，將金屬原子擴散滲入鋼鐵構件表面，形成均勻和致密的、具有一定厚 度的金屬化合物冶金擴散涂層。為了提高生產效率和降低生產成本，采用機械滾 動輔助加熱方式，以運動粒子和活性高的粉末不斷沖擊構件表面，加速熱傳導和 擴散速度并提高滲金屬效率。 與目前常用防腐工藝比較，其突出特點是：(1)涂層均勻性和致密性好、與 基體為冶金結合附著強度很高；(2)可實現鋅、鋁及鋅鋁復合等熱擴散涂層，耐 腐蝕能明顯高于電鍍、熱鍍與噴涂涂層；(3)將傳統化學熱處理的熱擴散溫度由 900-1100oC 高溫狀態降低到低溫 400-600oC 范圍、并縮短加熱保溫時間，生產過 程耗能明顯降低；(4)由于加熱溫度低對鋼鐵構件力學性能沒有影響；(5)設備投 資少、維護簡單及使用壽命長，節約能源及原材料，是一種低成本、高效率的綠 色生產技術。 生產工藝流程包括：除油→除銹→水洗→防銹→烘干(涼干)→裝加熱滲罐→熱 117天津大學科技成果選編 擴散過程→構件保溫冷卻至出爐→分離→鈍化→沖洗→干燥包裝成品。 技術水平及專利與獲獎情況：該項目已于 2004 年 6 月通過天津市科委組織 的鑒定，被認為達到國內領先水平。“納米復合粉末滲鋅防腐技術”是天津市科 委鑒定成果、登記號：津 20040241。 應用前景分析及效益預測：該技術在國內市場具有很強的競爭能力和應用前 景，其主要原因為：1)熱擴散涂層綜合性能高。與熱鍍、熱噴涂等比較，涂層具 有優異抗高溫氧化性、耐腐蝕性和耐磨損沖擊性；與物理及氣相沉積、離子化學 熱處理等比較，工藝簡單、設備投資少、成本低效率高，因而具有很好市場競爭 力。2)納米復合粉末熱擴散涂層工藝是自主開發新型技術，目前處于國內領先水 平。該生產工藝先進，能耗低，成本低廉，具有良好的技術和價格優勢。3)目前 我國大力促進清潔生產，為綠色表面熱擴散涂層生產技術創造很好的市場發展前 景。粉末滲鋅涂層與電鍍鋅和熱浸鍍鋅比較，具有節約原材料、生產過程沒有“三 廢”排放及涂層耐腐蝕性高的特點，在目前國家積極促進改造傳統電鍍和熱浸鍍 加工行業的形勢下，粉末熱擴散滲鋅涂層工藝將是替代上述傳統工藝的最有效防 腐技術。 我國 20 世紀 90 年代就進行了粉末滲鋅技術的產業化生產研究，但目前在國 內市場真正實現批量化滲鋅涂層產品加工的單位很少。利用該技術加工的產品價 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 建成一條年生產能力為 5000 噸的生產線，可處理工件長度為 4.5m，這樣年產值 可達 850-1000 萬元，利稅可達 255-300 萬元。 應用領域：納米復合粉末滲鋅技術在鋼鐵材料的防腐蝕方面具有廣泛的工程 應用前景，其主要應用范圍包括：（1）電力輸變電設備：電力、電信鐵塔構件； （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 種緊固標準件、管件和錨鏈等；（4）建筑領域：馬鋼腳手架、五金及鋼釘等；（5） 航空航天：火箭發射架和飛機制造緊固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各種 構件；（7）石油化工：塔板、浮閥及填料等化工設備塔內各種構件；（8）工程機 械：各種五金標準件、鋼結構配件、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欄等。 合作方式及條件：技術合作、轉讓和技術服務，設備銷售和產品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥

成果描述：一種水性環氧磷酸酯乳液涂料，主要組成是環氧磷酸酯樹脂、異氰酸酯固化劑、小分子量環氧磷酸酯乳化劑，通過高速乳化制成水性乳液；再混入顏料、促進劑等配制成涂料。 目前主要應用對象：通過自動沉積工藝在鋼質材料表面進行防腐處理（需要高溫固化）。 優勢：投入成本較低、漆膜防腐性能可以達到360h（耐鹽霧試驗），特別適于異型件的表面防腐處理。市場前景分析：化工市場。與同類成果相比的優勢分析：國內領先。

1、油田用環保型緩蝕劑針對油田系統研制成功的環保型鉬酸鹽系的復合緩蝕劑NJUF系列，在實驗室采用靜動態實驗在溫度為室溫至80℃、轉速為168r/min、pH值為3~8.6的條件下測試，復合緩蝕劑的緩蝕效率均達90%以上，性能優于國內使用的多數緩蝕劑，能夠適用于各類鹽水泥漿的防腐要求。目前已分別在江蘇油田高鹽分環境，勝利油田高礦化度、高酸性環境，新疆油田的砂土環境中應用，通過現場分析和了解，該系列的緩蝕劑的使用效果良好，有效延長了管道、污水儲罐、鉆具、鉆桿等設備的使用壽命，提高了裝置的使用安全性，得到了現場工程技術人員和油井公司的認可。2、重防護涂料用復配型緩蝕劑針對高濕、高鹽、高溫等嚴重的腐蝕環境，如：海洋環境中的各類裝備、風電、船舶、集裝箱、鋼結構、石化等領域，研制了使用于氯化橡膠、丙烯酸聚氨酯和環氧氟碳等涂料的復配型緩蝕劑。涂層加入緩蝕劑后的抗老化時間延長1倍以上，可以顯著改善現有涂料防護性能。如目前在某公司氟改性脂肪族丙烯酸聚氨酯涂料中加入1~2%的NJAI-5緩蝕劑，可使涂層體系的耐鹽霧試驗超過4000h，具有超長的耐候性（人工氣候老化和人工輻射暴露4500h未出現起泡、生銹、開裂、脫落、粉化等現象）。目前該技術已申請了一項國防發明專利。

本成果用新型表面處理技術制備標準件；使標準件具有高強度、高疲勞強度及高防腐蝕性能；綜合性能遠優于不銹鋼；成本低于不銹鋼。2009年用于電力系統鐵附件；通過省技術鑒定；可批量生產。

 隨著國民經濟的快速發展，海洋開發越來越重要，而海洋的惡劣環境中的金屬材料的腐蝕嚴重，是阻礙海洋開發的重要因素。金屬防腐蝕緩蝕劑的開發主要針對海洋環境、石油石化設備中的高酸、高氯環境中腐蝕與長效防護技術開展，從環保的角度出發研究了油田用環保型緩蝕劑；從涂層與緩蝕劑的聯合使用出發，研制了涂層用緩蝕劑，提高了涂層的使用壽命。

水性涂裝材料，艦船防腐。

科洛弗重防腐地板，可經受叉車、卡車長期碾壓，使地面重度耐腐蝕、耐強酸堿、耐化學溶劑、耐沖擊、防地面龜裂。適用范圍：制藥廠、化妝品廠、食品廠、化學實驗室、化工廠、制藥廠、化學實驗室、電鍍廠、電池廠、等場所的地面。采用卷材成品鋪裝，可以耐受98%濃硫酸、70%硝酸、飽和鹽酸、高濃度氫氟酸、酮類、苯類、堿等90%以上常見高濃度化學溶劑。 實驗室地面常受化學制劑的侵襲，最容易產生表面刮花、溶解、空鼓開裂現象。坑洼打滑的地面對于儀器設備和工作人員的安全都是不小的隱患。為實驗室地面更換更耐腐蝕、更牢固止滑的安全耐酸堿地板是不容回避的問題。 科洛弗重防腐地板，特種優質高分子材料制成，耐受多種多樣的化學制劑，無論身處何種濃度的腐蝕環境中，都能穩定勝任、保持自身材質不受影響并保護原始地面，同時具有高耐油性，面對重油環境亦有良好的抵御作用。 高度耐油、耐酸堿腐蝕、抗老化、使用壽命長的特點有效促進了工作效率的提高、保障了工作生產的安全。

研發階段/n內容簡介：為提高食品的安全性，食品加工過程中使用的食品添加劑（含食品防腐劑）向天然化無害化方向發展，本技術的主要內容是從天然可食植物材料中提取天然食品防腐劑以用于食品加工。主要原料有：辣椒、丁香、烏梅等，主要用于醬油、醋、醬腌菜、碳酸飲料、可樂飲料、果汁飲料等。提取方法：可食用溶劑萃取及分離技術。該成果經專家鑒定居國內領先水平。技術指標：1mg/ml防腐物質

產品概述： AMMT-020聚脲防腐材料A組份為改性半預聚體，B組份由端氨基聚醚、胺擴鏈劑、納米填料、顏料組成，現場噴涂成型。該技術將新材料、新設備和新工藝有機地結合在一起，突破了以往聚脲/聚氨酯材料必須使用配套底漆的局限，可直接噴涂于鋼基材表面。   特    點：        零VOC，對環境友好        優良的物理性能，對金屬底材具有良好的附著力        固化速度快，縮短涂裝周期        對水、油、溶劑等具有良好的耐受性能        耐候性好，不粉化   用     途： AMMT-020聚脲防腐材料主要應用于石油、石化、油田、化工行業的化工設備，如儲罐、碳化塔、鹽水罐等各類鋼制化工儲罐以及碼頭、鋼樁、海上平臺等海岸設施及海洋設備防腐。

重防腐涂料作為國民經濟重要領域的主要工程材料，它涉及到交通運輸、石油化工、電力、海洋工程、建筑工程等部門，關系到它們的質量與附加值；同時又為海洋開發和新能源配套、航空航天、戰艦、國防工業等高科技產業的發展奠定基礎，所以國際上已將重防腐涂料發展水平高低作為衡量涂料工業先進程度的標準。且在國家大力發展環保產業的背景下，具有環保絕對優勢的水性重防腐漆，作為在國民經濟、軍防建設上的重要工程材料，將具有巨大的發展前景。 當前水性防腐涂料還存在一些技術難點，如屏蔽性不足；鋅粉不能分散在水性體系中，分散在固化劑中，又由于固化劑粘度太大，要分散大量的鋅粉必須加入溶劑稀釋（約30%溶劑），不能完全達到環保要求。 本成果針對國內外重防腐涂料這一現狀，從以下幾個方面進行了改進：（1）對環氧樹脂進行結構改性，引入了具有“盾牌”效應的結構，從而使涂層的耐水性和對溶劑等的耐受性大大提高；（2）固化劑結構中引入了支化結構，固化劑分子量大但粘度很低，利于鋅粉的分散；（3）在環氧乳液中分散有5%。經過改性的氧化石墨烯，設計制備了新一代氧化石墨烯-富鋅重防腐水性涂料體系，產品充分利用石墨烯納米片狀結構對水的滲透性的屏障功能和鋅粉的陰極保護相結合，具有高效防腐性能。該體系具有粘度低，氣VOC特點，該組分經（50±2）℃熱儲30 d后，穩定性為10級，調刀刀面無沉降觸感。 本成果研發的重防腐涂料作為涂料工業的環保產品，迎合市場需求，填補了國產高端防腐品牌的市場空白，具有廣闊的市場前景。產品已在江西省臨近的省、市推廣應用，且已經形成了從封閉、輕防腐和重防腐的完整產品鏈。按照油性防腐涂料千億的市場規模，按照30%-40%替換為水性（2018年已經達到25%），該產品具有廣闊的市場前景。