来源 :涂界2023-06-24
近日，福建省科学技术厅干部了2022年度福建省科学技术奖受理名单。其中，三棵树涂料股份有限公司、莆田学院联合完成的“透明阻燃丙烯酸酯功能涂料产业化关键技术”项目拟申报科学技术进步奖。据悉，该项目攻克了阻燃剂与树脂不相容，涂层透明性低，炭层膨胀效果不佳等关键技术，发明了一种集酸源、气源和碳源于一体的活性离子液体阻燃剂及相关丙烯酸树脂的制备方法，首创了含锌透明膨胀阻燃涂层制备技术。
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木建筑是以木材作为建筑材料，在我国有着悠久的历史，从古至今，伴随着朝代的更替持续进行着风格和工艺上的进步。随着现代建筑装饰领域的发展，木材在居室、办公和商用场所中所占的比例也越来越大。以上大量的木质建筑和家具品均存在火灾危险，一旦发生火灾，易造成难以挽回的损失。在不改变其外观和颜色的前提下，采用透明防火涂料涂覆于上述易燃物的表面，遇火时可膨胀并能形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的碳质泡沫层，即可对可燃古建筑及人类居住和工作活动区起到良好的保护作用。这样既避免人类财产和文物社会价值损失，又能保护人类的生命安全。
涂料是我国国民经济的重要产业之一，随着我国经济的飞速增长，涂料技术和产业也相应的迅速发展。然而，诸如功能性涂料等部分关键技术仍被外企把持。秉承以“让家更健康、让城市更美丽、让生活更美好”的使命，三棵树始终关注人类美好生活和家居健康，高度重视绿色产品研发，打造人类美好生活解决方案。鉴于当前市场上尚无专门用于木质文物阻燃的透明膨胀防火涂料，且含磷膨胀阻燃涂料存在添加量大，力学和透明性能差以及阻燃时产生的磷酸类强酸会炭化被保护基材等不足缺点。三棵树涂料股份有限公司与莆田学院自2015年进行合作，以福建省科技计划项目工业高校产学合作项目为契机，同时持续深化相关研究与合作进行重点攻关，研发高性能功能涂料产品，推动新型功能涂料产品的应用。
该项目基于Lewis酸可温和催化聚合物成炭理论，设计了一种集酸源、气源和碳源于一体的含锌活性离子液体阻燃剂，构建出一种新型膨胀阻燃方法。该方法摒弃了含磷膨胀阻燃方法的不足，同时通过阻燃剂与环氧丙烯酸酯的UV光固化共聚，以及金属原子与树脂上的杂原子配位，改善了体系整体的相容性、力学及透明性，实现了无磷、低添加、低炭化、低成本、易施工及高透明膨胀阻燃的研究目标，攻克了阻燃剂与树脂不相容，涂层透明性低，炭层膨胀效果不佳等关键技术，发明了一种集酸源、气源和碳源于一体的活性离子液体阻燃剂及相关丙烯酸树脂的制备方法，首创了含锌透明膨胀阻燃涂层制备技术。该项研究填补了木质文物专用阻燃涂料的空白，对于古木建筑文物、木质家具用品的防护及自身历史、艺术和科学价值的发挥与延续具有重要意义。同时，项目组将以上基础进行延伸和借鉴，进行了有机无机杂化丙烯酸酯及功能涂料的研究，拓展此类丙烯酸涂料的应用范围，让该技术发挥更大的经济社会效益。
技术填补了木质文物专用阻燃涂料空白，经济社会效益十分显著。基于该项目共申请并授权国家发明专利10项，发表论文5篇；项目的产业化建成了年产1500吨的健康型UV及相关木器涂料生产线；2020-2022年期间累计新增销售应用该丙烯酸类涂料17422万吨，新增销售额24729万元，新增利润12945万元，新增税收4061万元。该类功能涂料可保护我国古建筑文物、普通家具及公共建筑免于火灾侵害，或通过自清洁的方式实现建筑的持久弥新，在发挥其保护人类的生命财产及文物的重要历史、艺术和科学价值等方面具有重要作用，故社会效益显著。
该项目研制的透明膨胀阻燃丙烯酸酯功能涂料能保护我国古建筑文物免于火灾侵害，对古建筑文物发挥其重要的历史、艺术和科学价值具有重要保障促进意义；在普通家具及公共建筑防火领域可确保人类的生命财产不受侵犯；同时该产品绿色环保，不含VOC，对环境生态无毒副作用，当前市场对此类涂料的需求量巨大。由此可见，该项目研发的涂料对福建省，乃至我国的科技、经济和社会发展具有良好的推动和促进作用。三棵树涂料股份有限公司与莆田学院合作，将该产品全面推向国内市场，过程期间创造众多岗位就业。同时，服务于我国消防安全领域提供了保障，可见该涂料在提高经济、生态和社会效益方面都起到了积极的作用，在木质文物、建筑外墙、名贵木质家具及布艺用品等领域都有着广阔的应用前景，具有良好的社会经济效益。
三棵树成立于2002年，于2016年在上交所A股主板上市，主要从事涂料及防水材料的研发、生产、销售和施工服务，产品涵盖了建筑涂料、工业涂料、木器涂料、地坪涂料、防水材料、保温装饰一体板、辅材辅料等，集团旗下投资及控股20家公司，在全国布局13大生产基地。经过十多年的发展，三棵树目前已成为中国最大的民族涂料企业，并跻身全球涂料13强、中国涂料4强。
目前，三棵树拥有科研和技术人员1000多人，组建了60多个技术创新团队，同时还构建了完备的科研与技术研究基础设施，拥有4大研发平台（国家企业技术中心、国家博士后科研工作站、院士专家工作站和CNAS国家认可实验室）、5大研发中心（总部研发中心、上海全球研发中心、3个区域研发中心），还与中科院、清华大学、复旦大学、厦门大学等科研院所建立了产学研合作。
当然，三棵树在研发投入的重点方面亦发生转变。过去更多投资是生产设备，转变后则更多投入到了人才、研究资源等方面，加强与外部的合作、引入更多的技术。涂界记者注意到，三棵树为加强自主创新能力，不仅高薪聘请了诺贝尔化学奖得主杰马里?莱恩教授担任公司技术顾问，还与中科院、厦门大学、福州大学等国内多家科研机构建立了长期合作关系，聘请了中科院院士顾问团开展技术指导。（涂界）