【正文】 種結(jié)構(gòu)的灰塵、雨水降落后，只能 5 同葉面上的凸起部分形成幾個點接觸。 因此，運用仿生學原理，本項目 根據(jù)荷葉表面 具有 的 復(fù)雜多重納米和微米級的超微 凹凸 結(jié)構(gòu)特點 來 設(shè)計智能抗冰涂料 體系， 可獲得性能卓越的抗冰涂料， 在滿足涂料表面力學性能的同時，達到超疏水性能。 （ 1）基體樹脂的 選擇 ：以 天津燈塔和上涂所的飛機 蒙皮涂料 為基本體系，通過化學結(jié)構(gòu)設(shè)計， 對之進行 改性 。 （ 2） 主要 添加劑的 制備 ： 僅靠基體樹脂單方面的作用難以達到很好的抗冰效果，應(yīng) 在 基體樹脂改性的 基礎(chǔ)上， 添加 納米二氧化硅 等抗冰助 劑 。 同時， 為了保證添加劑在涂料基體樹脂中的穩(wěn)定性與耐久性， 也 需對添加劑進行表面處理以提高添加劑與基體樹脂的結(jié)合力，提高涂 料持久抗冰的能力。 （ 4）施工工藝參數(shù)的選擇與優(yōu)化 ： 涂料的施工方法和技術(shù)對涂料的最終性能有著不可忽視的影響， 針對本課題組獨特的涂料體系 ，結(jié)合底漆、面漆的特點，在保證涂層性能的前提下尋找方便高效的施 工 工 藝 條件 ， 改進溶劑組成，調(diào)節(jié)涂料黏度與固含量， 并針對其在無人機上應(yīng)用的特點，優(yōu)化施工工藝參數(shù)。 2. 技術(shù)方案 （ 1）基體樹脂改性 ： 以天津燈塔和上涂所的飛機蒙皮涂料為基本體系，通過 嵌段或接枝方法， 將有機硅樹脂 引入蒙皮涂料基體樹脂， 利用有機硅表面張力弱、表面能低的特性，提高基體樹脂的憎水能力，并考察用不同結(jié)構(gòu)和 不同 分子鏈長度的有機硅對基體樹脂改性的效果，制 得 一 系列 具有優(yōu)異力學性能的 有機硅改性基體 樹脂 ； （ 2） 抗冰 助劑的合成： 具有微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗冰添加劑的主要成份為納米二 6 氧化硅 等 ，通過 原位合成等 表面處理手段 ，制備表面具有分形結(jié)構(gòu)特征的抗冰添加劑， 使添加劑 既 能夠與樹脂基體牢固地結(jié)合， 又 能夠 在涂料基體樹脂中形成微觀相分離結(jié)構(gòu)，構(gòu)造表面微凹凸形貌，制造仿荷葉效應(yīng)表面，從而提高水在涂料表面的接觸角，降低其滾動角。 3. 技術(shù)關(guān)鍵及解決措施 本項目的核心技術(shù)或稱技術(shù)關(guān)鍵就在于 微觀凹凸表面形貌的構(gòu)筑 。 4. 風險分析 盡管目前市場上有多種疏水涂料和自潔涂料，具有較大的接觸角，但與飛機抗冰涂層要求相比，還存在著水的接觸角偏小、滾動角過大、冰層附著力過高等缺點 。 科學家通過實驗發(fā)現(xiàn)， 荷葉效應(yīng)的關(guān)鍵是表面凹凸結(jié)構(gòu)。 反觀荷葉表面的乳突和小的突起都是植物自身生長出來的部分，與基底間作用強。 我們通過 化學結(jié)構(gòu)設(shè)計，在涂層與微納顆粒間通過化學結(jié)合形成表面凹凸結(jié)構(gòu)，克服一般涂料的缺陷，形成既滿足表面抗冰作用，又滿足相應(yīng)的表面力學性能的特種抗冰涂料 ，性能滿足美軍標 MILC83286和 MILC85285?？梢钥闯觯?***尚難滿足要求外，其他技術(shù)指標均能達到要求。2） ℃ ，4h 漆膜不開裂，不剝落 漆膜不開裂，不剝落 8 耐熱性（ 120177。2） ℃ ， 96h 外觀 附著力（劃格法），級 不起泡，允許輕微失光 1 不起泡，允許輕微失光 1 10 耐濕熱 10 個周期 外觀 附著力（劃格法），級 1 級 1 1 級 1 11 耐鹽霧（ 35177。2） ℃ ， 24h 外觀 附著力 漆膜不起皺、不起泡、不剝落，允許輕微失光 1 漆膜不起皺、不起泡、不剝落，允許輕微失光 1 13 耐人工加速老化， 1000h 粉化，級 開裂，級 0 0 0 0 14 與蒙皮面漆配套性 無咬起，膠帶附著力≤1級 無咬起，膠帶附著力≤1級 8 15 與冰層的結(jié)合力 剪切強度降低， % 拉脫強度降低， % ≥95 ≥95 ≥95 ≥95 16 水接觸角， 176。（室溫、 5℃ ） ≤15 ≤15 （ 2）測試及參考標準 力學性 能 GB/T 17281979 漆膜、膩子干燥時間測定法 GB/T 17311993 漆膜柔韌性測定法 GB/T 17321993 漆膜耐沖擊測定法 GB/T 17351979 漆膜耐熱性測定法 GJB 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法 沖擊試驗 GJB 150[1].386 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法 高溫試驗 MILC83286 MILC85285 穩(wěn)定性 GB/T 17331993 漆膜耐水性測定法 GB/T 18651997 色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射暴露 GB/T 92741988 色漆和清漆 耐液體介質(zhì)的測定 GB/T 92861998 色漆和清漆 漆膜劃格試驗 GJB 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法 濕熱試驗 GJB 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法 鹽霧試驗 GJB 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法 積冰凍雨試驗 表面性能 GB????接觸角測試 ???????表面張力測試 抗冰性能 ASTM D1894 冰在涂層表面的摩擦系數(shù)測試 ASTM D724 自清潔性 ASTM D3359 冰雪附著力 三、 研制進度 項目 進度為 ~，共計 年，具體工作節(jié)點如 下表 所示 ： 表 項目研制進度表 9 起止時間 主要研究內(nèi)容 研究成果形式 ~ 抗冰涂料結(jié)構(gòu)與配方設(shè)計與制造 進行涂料配方設(shè)計，小試并確定生產(chǎn)工藝參數(shù) ~ 中試生產(chǎn)，研究并優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù) 完成中試生產(chǎn)并提供全面性能、工藝驗證試驗用料 10kg ~ 復(fù)驗性能試驗，工藝驗證試驗；生產(chǎn)裝機考核用料；做好批量生產(chǎn)準備 完成復(fù)驗性能試驗和工藝驗證試驗；提供裝機考核用料 50kg；完成 批量生產(chǎn)準備 ~ 進行裝機試飛考核（隨型號研制進度） 完成裝機試飛考核（隨型號研制進度） ~ 進行工業(yè)化批量生產(chǎn) 完成工業(yè)化批量生產(chǎn) ~ 做好項目評審準備 完成項目評審 四 、經(jīng)費需求 該項目需要研制經(jīng)費總計 。 附表 1： 經(jīng)費預(yù)算表 科 目 經(jīng)費預(yù)算（萬元） 備注 預(yù)算數(shù) 申請國撥數(shù) 專用設(shè)備購置費 25 25 詳見附表 2 人員費 ① 研究人員 名單詳見 附表 3 ② 直接管理人員 業(yè)務(wù)費 108 108 ① 材料費 50 50 ② 能源費 10 10 ③ 分析測試費 10 10 不含外 協(xié)部分 ④ 加工費 5 5 ⑤ 試驗外協(xié)費 20 20 ⑥ 資料、印刷費 5 5 ⑦ 差旅費 6 6 10 ⑧ 鑒定、驗收費 2 2 其他費用 0 0 合 計 申請國撥經(jīng)費 詳細說明 如下： 專用 設(shè)備 購置 費 25萬元 ——抗冰特性 測試 儀器自行設(shè)計與制造 ，約需 25萬元 。共 。 ① 材料費 ： 50萬元 ——包括配方和性能試驗所需的各種高分子單體 原料、固化劑、催化劑、溶劑、偶聯(lián)劑等原材料費，預(yù)計 需要 400kg，平均單價 1000元 /kg，計 40萬元； ——模具、涂料測試基材和夾具材料費預(yù)計 10萬元。 ③ 分析測試費： 10萬 ——結(jié)構(gòu)分析、表面形貌觀察 、涂料力學性能測試、涂料 抗冰性能表征 等，約需 10萬元 。 ⑤ 試驗外協(xié)費： 20萬元 ——結(jié)冰風洞、耐候性試驗的外協(xié)測試 。 包括資料費、通訊費、版面費、專利申請 費、檢索費、復(fù)印費等開支。 ⑧ 鑒定、驗收費 ： 2萬元 ——用于專家咨詢、驗收和評審 。 1996 年任副教授， 2020 年任教授。 吳若峰 年上海科技大學有機高分子專業(yè)，理學士學位。 1993 年任副教授， 2020 年任教授。近年來主持完成上海市教委自然科學基金項目 ―高分子多孔細胞支架材料的制備和快速制造 ‖（ 03AK31）、參與完成上海市科委重點基礎(chǔ)研究項目 ―基于快速成型技術(shù)的仿生組織制造方法研究 ‖（ 02JC14033）。在國內(nèi)外學術(shù)期刊發(fā)表研究論文40 多篇，主編《微型有機化學實驗》，（上海大學出版社， 1998，獲校優(yōu)秀教材一等獎）、《計算機在化學化工中的應(yīng)用》（上海大學出版社， 2020，獲校優(yōu)秀教材獎）、《涂料樹脂物理》（化工出版社， 2020）。 1984 年起執(zhí)教于上海科技大學化學系、現(xiàn)上海大學高分子材料系。 主要從事高分子學科教學和科研工作，主持和參與了多項科研，項目包括國家 86國家自然科學基金、上海市科委、上海市教委等資助課題，內(nèi)容涉及環(huán)氧樹脂合成、水性涂料制備及光固化涂 料等。 本項目組主要成員在高分子合成、涂料制備、填充料改性方面均有相關(guān)的工作經(jīng)歷，為本項目的開展打下了堅實的基礎(chǔ)。 1989 年 7 月畢業(yè)于成都科技大學（現(xiàn)名四川大學）高分子材料系高分 13 子合成專業(yè)，獲工學學士學位。 1994~1999 年任工程師， 1999 年 ~現(xiàn)在任高級工程師。主持和參與完成科研和工程項目近 20項，第一作者主編專著 1部（《涂料樹脂化學》，化工出版社，