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一抹济南蓝,守护中国造

一种“氟”材料背后的二十年攻坚路
济南大学科研团队为泉标“量身定制”的高性能氧碳涂料。
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        2025年初冬,当38米高的济南地标“泉标”被施工围挡缓缓合拢时,许多市民都在期待:这次修缮,能否让它摆脱岁月的侵蚀,重现往日的光彩?一个月后,当围挡拆除,泉标惊艳亮相。那抹经过精心修缮的蓝色,明净如泉,鲜亮而沉稳,瞬间抓住了所有人的目光。这座熟悉的城市标志,宛若新生。
  
  一封来自济南市泉城广场管理服务中心的感谢信,指明了这份焕新的“科技内核”:济南大学科研团队为泉标“量身定制”的高性能氟碳涂料。这场成功的地标“焕肤术”,只是冰山一角。这种诞生自济南、历经二十年锤炼的“氟”材料,早已默默潜入国家经济的动脉:它守护着港珠澳大桥的钢骨,披覆在云南山巅的风电叶片上,封装着光伏电板的核心,甚至可能关乎下一代新能源电池的性能突破。从济南市的地标建筑出发,我们得以窥见一条立足本土、面向世界的科技创新与产业攻坚之路。

  ◎文/图 山东商报·速豹新闻网记者 张舒

  地标“焕肤术”
  
  “我们这次技术方案的核心目标,是为泉标实现长效防护。”济南大学化学化工学院张炉青副教授介绍。始建于1999年前后的泉标,因长期日晒雨淋而出现色彩淡化,需要进行系统性修复。此次采用的四氟乙烯系氟碳涂料,其核心优势在于极致的化学稳定性与持久的防护力。它不仅能抵御济南冬夏的剧烈温差、长期的紫外线照射与酸雨侵蚀,有效阻止颜色褪化,更具备优异的自清洁功能——灰尘不易附着,雨水冲刷即可洁净如新。正是这些特性,使其成为应对泉标这一特殊结构、实现“长效防护”核心目标的关键科技材料。
  
  任务摆在了面前:如何最大限度延长泉标涂料的寿命?张炉青和团队接下了这个“瓷器活”。他们面对的,是错综复杂的难题:初冬济南的低温,给涂料的固化提出了严峻考验;而更核心的矛盾在于,氟碳涂料卓越的“双疏”特性,如同一把双刃剑——它既是长久防腐的关键,也使其难以与老旧、不平的锈蚀基面紧密结合。
  
  团队深知,仅提供“药剂”远远不够。他们主动转型,成为贯穿始终的“现场工程师”与“主治医师”。施工围挡搭起的第一个夜晚,团队的“诊疗”就已开始。
  
  针对内部锈蚀,他们制定了“手术”方案:待施工方对已锈蚀的钢板进行裁换、重焊之后,再像进行精细的“分层修复”一样,依次施加以特制的底涂、中涂与面漆。

  “三分涂料,七分施工。”本次泉标施工单位山东保晟建设集团有限公司察志刚总经理深知工程质量的精髓在于细节的精准掌控。他和团队成员们守在工地,不仅严谨调配涂料,更严格把控混合比例和可使用的“生命窗口期”。温度、湿度、每一层的厚度和间隔时间,都被详细记录。
  
  2025年12月初,工程竣工。泉城广场管理服务中心办公室的感谢信中写道:“凭借该涂料优异的耐候防腐性能与高品质装饰效果,从根本上提升了泉标的长效保护能力。”这不仅仅是一次粉刷,更是一次针对复杂城市地标病害的“精准外科手术”。

  八年磨一剑

  泉标使用的“神奇”涂料,核心在于一种高性能的四氟乙烯系氟碳涂料树脂。它的诞生,源于一次更早的“抢救性”科研攻关。
  
  时间回到上世纪90年代末,在国企改制浪潮中,拥有500多名员工的济南化工厂面临困境。为盘活企业,济南市科技局四处寻访新项目,目光锁定了一项日本独家垄断的技术——四氟乙烯系氟碳涂料树脂。
  
  四氟乙烯其聚合反应过程放热强、压力高,实验周期长,设备要求高,操作复杂。当时国内缺少必需功能单体和中间体,应用基础研究和工程技术研究数据也不足,要实现我国氟化工产业的产品高端化,首先要攻克技术难题。这项攻坚任务,最终落在了以建材研究为特色的原山东建筑材料工业学院(济南大学前身)肩上。2000年,该科研项目正式立项。济南大学氟化学化工材料团队的创始人张书香教授便是该项目的负责人。
  
  攻坚之路,一走就是八年。张书香教授带领团队,把“实验室”搬到了化工厂区,与工人们同吃同住。“别的研究生在学校做实验、开展检测,我们是在生产线上守着反应釜搞聚合。”当时还在团队读硕士研究生的张炉青说,从最初500毫升的反应釜小试,到如今8000吨的产业化规模,每一步都充满未知与风险。
  
  技术难点集中在两点:一是如何让树脂达到极高的氟含量,这直接决定其耐候防腐性能的天花板;二是如何实现超长期的稳定性。
  
  2008年,稳定的树脂终于诞生。但这只是第一步。“树脂做出来了,怎么用?市场不会用。”团队又继续向下游延伸,自己做涂料,做应用示范,一步步培育市场。从风电叶片到光伏背板,从特种防腐到新能源材料,他们硬生生蹚出了一条从实验室通向产业化的路。
  
  如今,这项技术不仅打破了国外企业垄断相关产业的局势,在国内也仍是独家。团队开发的氟涂料树脂和氟涂料,不是简单地仿制国外产品,而是根据国情进行了设计创新,创造出具有自主知识产权的技术和产品。这些技术的国产化、产业化,也为氟化工行业和涂料行业形成了高端氟产品的产业链。

  “氟”务大国重器

  新材料的重要性,取决于它能在国家最需要的地方扮演什么角色。济南大学的氟材料,早已默默支撑起多项国家重大工程的“隐形筋骨”。
  
  在诸多彰显国之重器实力的世纪工程中,均能寻得这一技术体系提供的核心材料支撑。在一处跨海通道的长期运维升级实验段里,团队研发的产品凭借扎实可靠的防护性能,赢得了项目管理方的高度认可。当前,团队正持续深耕氟碳涂料领域的技术攻关与创新迭代,旨在未来更系统、更深入地响应国家重大基建工程的建设需求,为相关领域的高质量发展注入强劲的专业技术动能。
  
  在云南的一座风场,36台使用了该涂料的机组曾创下纪录:当其他机组因风速不足停转时,它们能在更低风速下发电。涂料降低了风阻,提升了效率。在光伏领域,团队研发的树脂被用于太阳能背板膜,保护娇贵的硅片免受水汽侵蚀,关乎整个组件的发电寿命。
  
  团队的研究还涉足特种领域。无论是降低水下装备摩擦阻力的涂层,还是为特高压电网塔架提供长效防护,这种材料都在默默发挥效能。

  “我们课题组的特点,就是做了很多真的能解决实际问题的产品。”张炉青总结道。这背后,是一种朴素的价值观:科研的终点不应只是论文,更应是推动产业进步、服务社会发展的实际力量。
  
  济南大学氟化学化工材料团队拥有二十余名核心研究人员。该校化学化工学院院长陈国柱介绍:“这个领域相对小众。因其门槛高、原料管控严、离不开产业基地支撑,使得济南大学因依托老牌氟化工基地济南,而形成了独特优势。”
  
  团队成员在氟化学、氟化工、氟材料领域深耕二十余年,他们身上有一种共同的特质:务实、低调。这种务实作风,深深烙印在济南大学化学化工学院的基因里。济南大学脱胎于国家建材部下属院校,天然带有面向产业、解决实际问题的“实战”属性。在这里,科研故事常常与工厂的机器轰鸣声交织在一起。

  “我们上课不是照本宣科。”张炉青常以自身产学研经历为例,“因为我亲眼见过万吨级生产线怎么设计、怎么调试,也清楚实验室的配方放大到车间时会遇到哪些‘卡脖子’的细节。”这种从生产线反哺课堂的“实战教学”,让学生早在毕业前就触摸到真实的产业脉搏。在学院里,产教融合不仅是理念,更结出了实实在在的果实——学院里曾有学生因参与抑尘剂项目,毕业后直接创业,将实验室技术变成了年产值千万的企业,真正实现了“把论文写在祖国大地上”。
  
  下一步,济南大学氟化学化工材料团队将携手济南市产业发展集团,持续推进新一代氟碳涂料的水性化、低碳化技术攻关,为我国氟化工产业绿色高质量发展注入强劲动力。
  
  从拯救一个老国企起步,到攻克一项“卡脖子”技术,再到将成果播种于大国重器和民生角落,这条走了二十多年的路,是一条典型的中国式产学研融合攻坚之路。
  
  当人们漫步泉城广场,欣赏泉标崭新的蓝色光泽时,或许不会想到,这抹亮色背后,连接着如此深厚的技术积累与产业雄心。它不只是城市面貌的更新,更是一所地方高校与一座城市、一个时代同频共振的科技注脚。