赵海超：聚焦海洋防护新材料研究

■人物名片

姓名：赵海超

职务：中科院宁波材料所研究员

荣誉：２０１５年第六批宁波市“３３１５计划”创新人才

“海洋经济上升为国家战略，发展海洋经济离不开海工装备的大规模应用，而海工装备功能的实现依赖于材料技术。”中科院宁波材料所研究员赵海超说，“海洋工程设施和装备长期处于海洋环境中，面临腐蚀和生物污损两大问题。因此，研究多功能的腐蚀和污损防护涂层，对于我国发展海洋经济、建设海洋强国具有重要的意义。”记者 王婧

从事材料研究超过15年

中科院海洋新材料与应用技术重点实验室设在宁波材料所，赵海超是实验室博士研究员。“也许是因为名字中有个海字，所以便与海洋有着不解之缘。”他笑着说。

师从我国著名高分子化学家黄宝同院士获得博士学位后，赵海超先后赴日本和美国工作了１０年。２０１４年，赵海超加入由薛群基院士领衔的中科院海洋新材料与应用技术重点实验室，重点研究海洋功能涂料和功能高分子材料的设计及合成应用。

赵海超长期从事高分子材料研究，在通用高分子高性能化、导电高分子合成和应用、高分子表面和界面调控等领域积累了丰富经验，在世界性高分子相关期刊发表论文４０多篇，被引用超过６００次，申请了１５项实用型专利。

重点研究表面防护技术

赵海超说，“复杂的海洋腐蚀污损环境，对海上石油钻井平台、跨海大桥、海洋运输、发电设备与输配电铁塔等海洋工程钢结构的腐蚀防护体系，提出了更高和更为苛刻的技术与性能要求。”

据不完全统计，海洋工程材料的腐蚀和生物污损每年给我国造成的直接经济损失近万亿元，海洋装备材料的腐蚀防护与防污已成为严重制约重大海洋工程技术和装备发展的技术瓶颈之一。

目前海洋装备工程最有效的防护方法是有机涂层防护技术，应用率超过８０％。“我国海洋防护技术与发达国家相比有明显的差距，涉海重防腐涂料基本上被国外大公司垄断。”赵海超说，他和团队希望开发出具有自主知识产权的海洋材料和防护技术，打破这种垄断。

“针对海洋装备工程腐蚀防护的要求，我们的重点是发展石墨烯重防腐涂料、无重金属添加的导电高分子重防涂料、无溶剂环氧重防腐涂料和低表面自抛光防污涂料。”赵海超说，“我们研发的石墨烯聚氨酯防腐耐磨涂层，可以大幅提高海工装备防腐和耐磨性能，延长海洋装备的服务年限，目前已在南海进行实海挂片，短期内有望应用于海工装备。”

兼顾基础研究与应用研究

“海洋材料研究需要兼顾基础研究和应用研究。”赵海超说，基础研究是创新之源，应用研究是满足国家发展现实需求的直接途径。

赵海超表示，对海洋防护材料腐蚀机制的研究空白，是我国腐蚀防护技术停滞不前的最重要原因。“原先认为通过有机涂料在金属表面形成屏蔽效应，可以阻挡腐蚀因子渗透，但有机涂层总有一定的透气性或渗水性，水汽进入涂层和金属界面，会大幅降低涂层与金属界面的结合力，影响涂层的防护性能。因此，提高有机防护涂层的湿附着力，是发展高性能海洋腐蚀防护涂料的关键。”

贻贝（Ｍｕｓｓｅｌ）等甲壳类动物能通过分泌超强粘蛋白吸附于海岸的礁石或轮船的底部且极具柔韧性。“我们通过模仿海洋生物贻贝的超强水下粘附和万能粘附原理进行涂层树脂的分子设计，希望研制出具有超强湿附着力的腐蚀防护涂层。”赵海超说。

在研究过程中，还要注重对环境的保护。有些海洋防腐防污涂料含有铬、铅、锌、锡、铜等重金属，会破坏海洋生态环境。“无重金属添加的防腐防污涂料是我们的研发重点，如不含重金属的石墨烯防腐耐磨涂层具有良好的化学稳定性和抗氧化功能。”赵海超说，“而导电高分子重防腐涂层具有更好的耐盐雾性，具有抗划伤、抗点蚀及防止海生物附着等优点，非常适用于海洋等重防腐领域。”

目前，赵海超团队正计划申请２０项应用专利，并启动多功能涂层研发中心建设。