【企业创新说·2022】石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术

本期所展示的优秀企业

来自第七届桥隧技术及产品创新大赛

中航百慕新材料技术工程股份有限公司

中航百慕新材料技术工程股份有限公司（简称“中航新材”）成立于1996年，注册资金10915万，是国家级高新技术企业，依托中国航发集团北京航空材料研究院平台以航空涂料为核心技术，并延伸至军工和民品高端涂料市场，专门从事先进工业涂料产品的研发、生产、销售，并承接防腐、保温、防水工程。

中航新材民品特种功能涂料攻克了一系列国家级技术难题，用于国家百余项重点工程项目，同时公司拥有防腐保温工程专业承包一级资质，业绩横跨大江、大海，港珠澳大桥，杭州湾跨海大桥，三峡大坝等世界级重点工程防腐项目的实施，奠定了公司在这一细分市场中的优势地位。

中航新材永远在探索和创新的路上，坚持航空报国、科技领先、商业成功的发展模式，以高质量产品和服务回馈客户。

石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术

01

技术内容

石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术来源于北京市科委京津冀重大专项项目成果，是由石墨烯无机/环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+氟碳面漆所组成，用于钢结构防腐达到30年以上寿命的长效耐久防护技术。

防护体系中，石墨烯无机/环氧富锌底漆利用了石墨烯特性与自主研发的片状锌粉的二维共轭导电功能，复配VCI气相缓蚀剂，选用高性能无机/环氧树脂，将四者的优异性能充分结合，所研制的高屏蔽片层状结构单一底漆涂层的耐盐雾性能达到5000h以上；环氧云铁中间漆为高固体份环氧云铁中间漆；氟碳面漆采用高性能FEVE氟碳树脂，有优异的耐光老化性，耐UVB人工气候老化达到6000h。全防护体系的耐盐雾寿命可达20000h，防腐与力学性能优异，是具有国际领先水平的石墨烯重防腐涂料技术。

该技术体系设计方案已经被列入JT/T 722-2022《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》，TCSCS 013-2021《桥梁钢结构防腐蚀设计及保护技术标准》。

02

技术创新点

石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术具有以下3个创新点：

1. 提出了一种新的烯锌涂料的制备方法：该方法与现有将石墨烯与球状锌粉复配制备石墨烯球锌基涂料的技术不同，采用石墨烯与片状锌粉复配成膜，形成全片层状的石墨烯片锌基（GR/FZP）涂层结构，使涂料涂层具有纳米级石墨烯与微米级片状锌粉的搭接与控制结构，大幅度提高涂层的屏蔽性、导电性与阴极保护性，防腐性能优于石墨烯球锌基（GR/SZP）涂料涂层。

技术层状结构示意图

SEM涂层结构

2. 石墨烯与锌粉弥散分布机制的实现：设计一种全新的正八边形截面内筒结构的球磨机并开发出相应的高能球磨方法，将石墨烯与球状锌粉进行混合高能球磨，既确保将球状锌粉制备为片状锌粉，同时又将石墨烯研磨分散到锌粉颗粒之间，解决了石墨烯纳米材料在涂料中的分散难题。

3. 设计了一种以石墨烯片锌基涂料为底漆与环氧云铁中间漆、氟碳面漆复配的全新防护涂层体系：该体系由“石墨烯改性片锌基底漆+环氧云铁中间漆+氟碳面漆”组成，成功应用于跨海高铁桥梁重点工程，设计防护寿命为30年。

03

技术先进性

富锌底漆为钢结构防腐最常使用的防护底漆，根据HG/T 3668《富锌底漆》、QCR749-2020《铁路桥梁钢结构及构件保护涂装与涂料》、ISO12944《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》等标准，富锌底漆的耐盐雾性能指标为1000h，而石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术研制的石墨烯无机/环氧富锌底漆的耐盐雾性能达到了5000h以上。

石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术将传统“富锌+中间漆+面漆”的钢结构防腐年限从15年提高到了30年，极大的减少了LCC寿命周期成本，减少了未来钢结构在维修中产生的污染、有极佳的经济与社会效益。

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应用案例

石墨烯锌基氟碳超耐久防护涂层技术获得北京市科委京津冀协同创新专项、天津杀手锏项目、北京高精尖专项等专项课题和产业支持。已应用于世界第一跨海高铁桥梁福厦高铁泉州湾大桥、安海湾大桥项目、“海南文昌火箭发射基地”、江西九江桥梁厂蒙西华中铁路MHPJ-4标坪田联络线跨京广铁路特大桥1-80m钢桁梁涂装工程、广湛铁路等工程项目。该技术体系设计方案已经被列入JT/T 722-2022《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》，TCSCS 013-2021《桥梁钢结构防腐蚀设计及保护技术标准》。有力的保障了我国桥梁等基础设施的长治久安。

蒙西华中铁路

虎门二桥

输电铁塔

文昌发射基地

温馨提示：以上技术按照申报顺序推送

视频展示

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（来源：2018-2021桥隧产业科技创新成果发布会

暨桥隧产业产品及技术创新大赛）

“桥隧产业技术及产品科技创新成果发布会暨桥隧技术及产品创新大赛”每年举办一次，迄今为止已成功举办六届。大赛共分为两个阶段，前期申报阶段和现场发布阶段。前期申报阶段需提交电子申报表和技术演讲视频，大赛组委会将组织专家对演讲视频进行评选，并最终遴选出20家单位进入创新大赛现场发布环节。届时，入围大赛前20的企业将进行4分钟现场发布，并同时颁发创新大赛证书。

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