3月13日，佛山（华南）新材料研究院与一海外专家团队成功举行入驻暨签约仪式，双方将在未来共同针对海洋防腐涂料领域发力，再创新活力。这是佛山（华南）新材料研究院首次引进海外专家项目团队，标志着研究院在高层次、国际化项目及人才引进方面取得新突破。

该团队所研发的防腐涂料产品具备脉冲隐身性能，隔热能力可达到880℃，具备填补国内自主研发生产的高端重防腐涂料缺口的实力。且成本相比下降30%左右，实现采用核辐射调控技术在抗微生物附着应用场景，填补了国际技术空白。

船舶的航行环境是江河湖海，尤其是海水，具有较强的腐蚀性，其中的生物也有较强的附着力。因此，船体的水下部分就会附着诸如藤壶、海藻等难以清除的生物，同时还会生出锈皮和锈斑等等。

1、船体腐蚀危害多多

有研究表明，轻度生长海洋生物的船舶，在正常巡航速度下能增加15%的油耗；重度生长海洋生物的船舶，油耗甚至能增加2~3倍。

除了增加航行阻力之外，船体附着物还能在船体表面形成“细菌生物膜”，为浮游幼虫提供了绝佳的立足点；令发亮的船体表面变暗以及改变本来的颜色，有利于附着；充当浮游生物的饵料；促进石灰质沉淀……可以说形成了一条完整的食物链。这对于船舶的航行性能、油耗甚至寿命都具有不利影响。

对于这种现状，主要有以下几种方案——

在防腐涂层内添加有毒物质，毒杀舰船表面的附着物。但是这种方式会严重危害海洋生态环境和海洋生物的正常繁衍生息，目前已逐渐弃用。

降低防腐涂层表面性能，从而使海洋生物幼虫不易粘附。但是，这种涂层的耐久性不够，结合力不足，而且常温下对海洋生物的选择性抗污效果很有限。

改变船体表面的pH值。让船体表面的涂料中的阳离子与海水中的H+等进行离子交换，从而改变附着生物生长环境的pH值。但这种涂料的有效防污期并不长，理化性能很差。

除此之外，还有仿生防污涂料、生物化学涂料、导电防污涂料等也在研发当中，但有业内初步估计，成本会比较高，效果有限。

2、工业防护是最大消费领域，海洋防腐涂料是研发重点

从全球范围来看，工业防护和船舶涂料领域的相关技术目前已经被部分国家所突破，为大规模投产和应用奠定了初步的技术基础。数据显示，工业防护是重防腐涂料的最大消费领域海洋防腐蚀涂料，占总消费量的46%；船舶涂装次之，占35%；集装箱涂装和海洋设施防护各占9%，其他领域应用较小，不足1%。

其中，船舶涂料和集装箱涂料的进入壁垒较高，一方面，其使用场景均为海洋环境，金属在海洋中腐蚀导致的应力腐蚀断裂（SCC）、氢脆（HE）、腐蚀疲劳（CF）、晶间腐蚀（IC）等会使海工钢结构发生突然断裂，导致海洋环境生态灾难，造成巨大损失。此外，海工产品防腐涂层的提前失效和涂层维修带来的停工损失也相当大。因此，必须采取合适的防腐蚀技术予以解决。另一方面，这类领域使用的重防腐涂料因技术含量较高，需要满足ISO12944、NORSOKM501、NACESPO108和ISO20340相关防腐标准的要求。

国际知名重防腐涂料主要集中在英国的IP、美国的PPG、丹麦的Hemple、挪威的Jotun及日本的关西涂料等实力雄厚的大公司或靠政府支持的部门，我国海洋重防腐涂料的生产主要集中在青岛、上海、大连、天津、常州、广州及厦门等几家涂料企业，研究工作主要集中在中科院海洋研究所、中科院金属腐蚀研究所、海洋化工研究院、中海油常州涂料研究院、中船725所等研究机构。

目前我国海洋领域重防腐涂料技术与国外发达国家有明显的差距，一些关键技术尚未解决，没有形成具有我国自主知识产权的技术，而且缺少相应的防腐规范和标准，这些都严重影响了海洋工程结构的设计、建造和安全运行。十四五《规划》提出，在东部沿海地区积极推进海上风电集群化开发，预计未来五年重防腐涂料需求有望迎来爆发式增长。

3、船用防腐技术有哪些

近年来，超疏水材料、自修复防腐材料、石墨烯防腐涂料等相关研究不断取得新突破，将进一步推动高性能船用防腐材料的发展。

1）超疏水表面研究持续升温

2016年，澳大利亚国立大学研发出一种多功能超疏水材料，该材料由聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯和氟改性的二氧化硅纳米粒子组成，通过喷涂制备成涂层，具有超疏水、透明、耐磨损、防紫外线和耐化学腐蚀等多种优异特性，制备工艺简单且成本低。该涂层能够经受紫外线照射50小时而不老化，在油污和强酸的作用下仍能保持很好的微观结构。

2017年海洋防腐蚀涂料，德国弗莱堡大学开发出一种超疏水涂层，能像蛇褪去外皮那样脱去受损表面恢复超疏水性能，从而克服目前超疏水材料表面微纳米多级结构在受到外力摩擦时极易受损而失去疏水性的缺陷。

美国密歇根大学今年也研制出一种超疏水涂料（FPU/F-POSS），这种涂料由85%“氟化聚氨酯高弹体”（FPU）粘合剂和15%“十七氟癸基多面体低聚倍半硅氧烷”（F-POSS）互溶后制成，在塔伯耐磨耗试验机上经受240目玻璃砂纸100克压力条件下1000米磨耗后，液滴滚动角依然小于5°，而相同试验条件下，现有耐磨超疏水涂料只能经受8米磨耗，耐久性显著提高。

2018年3月，南加州大学的研究人员采用“沉浸表面累积3d打印”（ISC-3D）技术，制造出仿水生蕨类植物叶片的打蛋器状超疏水结构，突破了传统制备技术难以复制生物界复杂多层级微观结构的难题。

2）自修复防腐

2012年，NanoSonic公司在美国海军小企业创新研究计划的资助下，开发并验证了一种自修复防腐涂层HybridSil，该涂层在破损后能快速自我修复。该防腐涂层是一种单组分的环保涂层，在经受5个多月的盐雾环境而不发生任何腐蚀迹象，可用于金属、复材、混凝土、玻璃等多种表面，在海洋环境下使用期效超过12个月。截至2014年，这种自修复防腐涂层技术成熟度达到4，且通过了腐蚀认证（ASTMG44，GM9540P，ASTMB117），并进行了海上试验。

2017年，在美国海军研究局资助下涂料品牌网，美国普林斯顿大学研究人员受猪笼草启发，采用溶剂交换法用油填充阳极氧化铝层的高深宽比纳米孔，得到高度疏水的表面以阻止腐蚀介质渗透到阳极氧化铝层中，提高了铝合金的防腐性能。

3）石墨烯涂料

石墨烯的疏水性将抑制水分子透过涂料到达金属表面，从而降低了腐蚀发生的几率和程度。同时，石墨烯优异的导电性能迅速将阳极反应中铁失去的电子传递到涂层表面，从而防止铁离子沉淀，减缓电化学腐蚀。石墨烯防腐涂料受到人们的高度关注，成为防腐涂料研究的热点。

美国海军研究局2014年和2017年分别资助杜克大学和西北大学开展了石墨烯/聚合物纳米复合防腐涂层的制备研究。

这些新型防腐防污材料虽绿色环保且防腐防污性能优越，但目前尚处在基础研发和应用探索阶段，表面成膜性差、机械强度低、制备设备昂贵、工艺复杂等问题突出，极大地限制了其大面积应用。仿生技术、自修复技术、石墨烯技术等的发展为解决这些问题带来了希望。