涂料與油墨
“丙烯酸樹(shù)脂”是什么？就是我們生活中隨處可見(jiàn)的涂料的核心成分。也許國(guó)產(chǎn)涂料給人們的印象并不那么好，但復(fù)旦大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)者武利民教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)花了十多年功夫，正試圖讓國(guó)產(chǎn)涂料變得越來(lái)越完美。
怎樣才算“完美的涂料”？武利民說(shuō)，涂料用途很廣泛，不同應(yīng)用領(lǐng)域有著不同標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于耐磨、耐污、環(huán)保等性能，有著共同的追求。1998年，他從美國(guó)回到中國(guó)，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)涂料的高端市場(chǎng)幾乎全部被國(guó)外公司壟斷。
武利民告訴記者，之所以味道重、環(huán)境污染嚴(yán)重，是因?yàn)槠渲械臉?shù)脂粘度大，不容易調(diào)開(kāi)，需要大量有機(jī)溶劑來(lái)稀釋?zhuān)傻韧苛细稍锍赡ず�，這些溶劑就全部揮發(fā)到空氣中。“若能讓樹(shù)脂變得不那么粘稠，就可以減少有機(jī)溶劑的用量，讓涂料變得更環(huán)保�！蓖ㄟ^(guò)反復(fù)試驗(yàn)，武利民終于找到了一種新的合成方法，把樹(shù)脂的固含量從50%提高到了90%以上。
紅花雖好，少不了綠葉的扶持。制備出了高性能丙烯酸樹(shù)脂，武利民帶領(lǐng)課題組，又動(dòng)起了“綠葉”的腦筋——穩(wěn)定劑。
穩(wěn)定劑和樹(shù)脂是形影不離的一對(duì)。以前的水性涂料需要使用大量表面活性劑作為穩(wěn)定劑，這些有機(jī)小分子會(huì)隨樹(shù)脂一起，留在涂層上，非常容易吸附污垢。那么，能否用無(wú)機(jī)物來(lái)代替嗎？武利民等人別出心裁地將納米二氧化硅粒子加入樹(shù)脂中，為了讓無(wú)機(jī)納米粒子更好地發(fā)揮穩(wěn)定作用，還對(duì)其進(jìn)行了一番精心修飾。這一來(lái)，做出來(lái)的涂料非但更耐臟，還更抗老化——一般涂層壽命只有6年左右，而它能長(zhǎng)達(dá)16年！
“在合成丙烯酸樹(shù)脂過(guò)程中，用無(wú)機(jī)納米粒子來(lái)取代有機(jī)小分子乳化劑，可是國(guó)際上的首創(chuàng)。”武利民告訴記者，這篇論文不僅發(fā)表在國(guó)際權(quán)威雜志《大分子》上，還被英國(guó)牛津大學(xué)出版社出版的一本專(zhuān)著作為重點(diǎn)方法，加以介紹。
在學(xué)術(shù)上的突破，固然讓武利民興奮，但他說(shuō)更希望看到科研成果變成產(chǎn)品。在國(guó)家的支持下，他領(lǐng)導(dǎo)的復(fù)旦大學(xué)國(guó)家教育部先進(jìn)涂料工程研究中心擁有30多項(xiàng)中國(guó)專(zhuān)利，1項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利，“大部分專(zhuān)利技術(shù)都成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化！”
有一件事，一直令武利民記憶深刻：他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做出了非常完美的涂層表面“荷葉結(jié)構(gòu)”，水潑到這種涂層的表面，會(huì)像潑到荷葉表面一樣，形成圓圓的水珠，既防水又耐污。對(duì)科學(xué)家而言，表面聚起的水珠當(dāng)然越大越圓越好，可實(shí)際應(yīng)用下來(lái)，水珠并不是越大越圓越好。原來(lái)，與國(guó)外的環(huán)境不同，國(guó)內(nèi)的環(huán)境使得污垢成分更復(fù)雜，如果涂料用于外墻，聚成的水珠過(guò)大，沿墻壁流下時(shí)，會(huì)使墻壁變成“大花臉”，反而看上去更臟了。“我們還是根據(jù)市場(chǎng)的需求，適當(dāng)降低水珠的大小，效果更好。”武利民說(shuō)，以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，將實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)成果與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，既可以提高學(xué)術(shù)水平，又可以使科研的價(jià)值最大化。
如今，采用他們技術(shù)生產(chǎn)的涂料，產(chǎn)值已累計(jì)超過(guò)5億元，有的還開(kāi)始向國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)軍。最近，他們又開(kāi)發(fā)出一種新型涂料，這種涂料具有很好的隔熱性能，而且非常牢固耐磨。“它已經(jīng)通過(guò)了國(guó)內(nèi)某著名汽車(chē)公司的測(cè)試，可能會(huì)用在某些車(chē)型上�！蔽淅窀杏X(jué)，這比得獎(jiǎng)更讓他興奮，“得獎(jiǎng)只說(shuō)明過(guò)去，我更看重未來(lái)�！�
怎樣才算“完美的涂料”？武利民說(shuō)，涂料用途很廣泛，不同應(yīng)用領(lǐng)域有著不同標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于耐磨、耐污、環(huán)保等性能，有著共同的追求。1998年，他從美國(guó)回到中國(guó)，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)涂料的高端市場(chǎng)幾乎全部被國(guó)外公司壟斷。
武利民告訴記者，之所以味道重、環(huán)境污染嚴(yán)重，是因?yàn)槠渲械臉?shù)脂粘度大，不容易調(diào)開(kāi)，需要大量有機(jī)溶劑來(lái)稀釋?zhuān)傻韧苛细稍锍赡ず�，這些溶劑就全部揮發(fā)到空氣中。“若能讓樹(shù)脂變得不那么粘稠，就可以減少有機(jī)溶劑的用量，讓涂料變得更環(huán)保�！蓖ㄟ^(guò)反復(fù)試驗(yàn)，武利民終于找到了一種新的合成方法，把樹(shù)脂的固含量從50%提高到了90%以上。
紅花雖好，少不了綠葉的扶持。制備出了高性能丙烯酸樹(shù)脂，武利民帶領(lǐng)課題組，又動(dòng)起了“綠葉”的腦筋——穩(wěn)定劑。
穩(wěn)定劑和樹(shù)脂是形影不離的一對(duì)。以前的水性涂料需要使用大量表面活性劑作為穩(wěn)定劑，這些有機(jī)小分子會(huì)隨樹(shù)脂一起，留在涂層上，非常容易吸附污垢。那么，能否用無(wú)機(jī)物來(lái)代替嗎？武利民等人別出心裁地將納米二氧化硅粒子加入樹(shù)脂中，為了讓無(wú)機(jī)納米粒子更好地發(fā)揮穩(wěn)定作用，還對(duì)其進(jìn)行了一番精心修飾。這一來(lái)，做出來(lái)的涂料非但更耐臟，還更抗老化——一般涂層壽命只有6年左右，而它能長(zhǎng)達(dá)16年！
“在合成丙烯酸樹(shù)脂過(guò)程中，用無(wú)機(jī)納米粒子來(lái)取代有機(jī)小分子乳化劑，可是國(guó)際上的首創(chuàng)。”武利民告訴記者，這篇論文不僅發(fā)表在國(guó)際權(quán)威雜志《大分子》上，還被英國(guó)牛津大學(xué)出版社出版的一本專(zhuān)著作為重點(diǎn)方法，加以介紹。
在學(xué)術(shù)上的突破，固然讓武利民興奮，但他說(shuō)更希望看到科研成果變成產(chǎn)品。在國(guó)家的支持下，他領(lǐng)導(dǎo)的復(fù)旦大學(xué)國(guó)家教育部先進(jìn)涂料工程研究中心擁有30多項(xiàng)中國(guó)專(zhuān)利，1項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利，“大部分專(zhuān)利技術(shù)都成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化！”
有一件事，一直令武利民記憶深刻：他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做出了非常完美的涂層表面“荷葉結(jié)構(gòu)”，水潑到這種涂層的表面，會(huì)像潑到荷葉表面一樣，形成圓圓的水珠，既防水又耐污。對(duì)科學(xué)家而言，表面聚起的水珠當(dāng)然越大越圓越好，可實(shí)際應(yīng)用下來(lái)，水珠并不是越大越圓越好。原來(lái)，與國(guó)外的環(huán)境不同，國(guó)內(nèi)的環(huán)境使得污垢成分更復(fù)雜，如果涂料用于外墻，聚成的水珠過(guò)大，沿墻壁流下時(shí)，會(huì)使墻壁變成“大花臉”，反而看上去更臟了。“我們還是根據(jù)市場(chǎng)的需求，適當(dāng)降低水珠的大小，效果更好。”武利民說(shuō)，以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，將實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)成果與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，既可以提高學(xué)術(shù)水平，又可以使科研的價(jià)值最大化。
如今，采用他們技術(shù)生產(chǎn)的涂料，產(chǎn)值已累計(jì)超過(guò)5億元，有的還開(kāi)始向國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)軍。最近，他們又開(kāi)發(fā)出一種新型涂料，這種涂料具有很好的隔熱性能，而且非常牢固耐磨。“它已經(jīng)通過(guò)了國(guó)內(nèi)某著名汽車(chē)公司的測(cè)試，可能會(huì)用在某些車(chē)型上�！蔽淅窀杏X(jué)，這比得獎(jiǎng)更讓他興奮，“得獎(jiǎng)只說(shuō)明過(guò)去，我更看重未來(lái)�！�
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（藍(lán)劍）