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开云体育直播:【聚焦】三棵树参与完成的涂料科技成果登上国家科学技术最高领奖台
来源:开云体育直播    发布时间:2026-07-09 22:04:04

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  上海交通大学、航天材料及工艺研究所、上海航天设备制造总厂有限公司、上海宇航系统工程研究所、北京宇航系统工程研究所、三棵树涂料股份。这一荣誉的背后,是一项从实验室基础研究走向国家重大工程、从航天领域辐射至国民经济主战场的原创性技术突破,是中国科学家和工程师们十余年磨一剑、勇闯航天材料

  国家科学技术奖是我国科学技术领域的最高奖,坚持国家战略导向,坚持“四个面向”,与国家重大战略需要和中长期科技发展规划紧密结合,推动科学技术创新和产业创新深层次地融合,重点奖励在基础研究和应用基础研究、关键核心技术攻关、助力发展新质生产力等方面做出创造性贡献的科学家和一线科学技术人员。奖项每两年评审一次,国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖每次授予项目总数不超过300项。

  从今年获奖人员和成果总体情况看,主要反映出以下特点:一是深耕基础前沿探索,夯实科学技术创新根基。自1999年《国家科学技术奖励条例》施行后,本次国家科技奖首次评选出3项自然科学奖一等奖,体现了我国强化基础研究、聚力原始创新的战略部署落地见效。二是服务国家战略需求,提升自主创造新兴事物的能力。先进材料、矿产勘探等领域的一批获奖成果,在有效破解高端材料供给难题、筑牢国家能源安全底线方面取得了一系列突破。三是聚焦群众急难愁盼,增进万家民生福祉。农业领域获奖项目锚定保障国家粮食安全,生物医药领域突破临床诊疗技术瓶颈,有力支撑健康中国战略。

  表面防护材料是航天器安全发射和可靠服役的关键屏障。新一代运载火箭肩负着探索浩瀚宇宙的艰巨使命,对覆盖全身的“防护铠甲”提出了极其严苛的要求。火箭头部的卫星整流罩在穿越稠密大气层时,需承受500℃以上高温气流的猛烈冲刷;而箭身搭载超低温燃料的贮箱,在加注液氧后壁温骤降至-183℃。一枚火箭,要在烈焰与深寒的“冰火两重天”中安全穿行。

  更紧迫的是,根据国际电信联盟“先登先占”原则,太空轨道资源争夺日趋激烈,运载火箭年发射量需从当前60多发急速跃升。高可靠、高效率、低成本的发射能力已成为国家迫切需求。然而,传统表面防护方案采用手工粘贴防热软木片等隔热片拼接技术,工艺繁琐、效率低,存在大量拼接界面,易吸湿“鼓包”“脱粘”,返修率极高。这些痛点严重制约了新一代航天器的发展与高频次发射。关键航天技术与材料“要不来、买不来、讨不来”,唯有依靠自主创新。

  面对这一世界性难题,上海交通大学朱新远教授团队在国际上首次提出并成功实践了“超支化聚合物涂层一体化防护”的全新路线,彻底颠覆了传统隔热片拼接技术,开创了具有国际引领性的“中国方案”,为中国火箭披上了一层高效可靠的“防护铠甲”,为长征系列等新一代运载火箭的研制与批量生产提供了坚实可靠的支撑,支撑着中国航天迈向更远的深空。这一方案抛弃了传统的“拼拼补补”,采用一体成型的防护涂层,只需一次喷涂即可成型,彻底消除了拼缝隐患。

  然而,理想很丰满,现实很骨感。要让涂层“粘得牢”“耐极温”“喷得好”,必须在涂料中添加大量功能填料;但当填料超过特殊的比例,涂料会变得“浓稠如泥”,无法喷涂。攻关团队创造性地将超支化聚合物与无机功能填料优势融合。超支化聚合物如同神奇的“柔顺剂”和“万能胶”:其特殊三维枝状结构能高效包裹、分散大量填料,大幅度降低体系黏度,让涂料“喷得流畅”;其丰富的末端官能团又能与基体材料通过多种方式形成强力结合,如同“八爪鱼”般牢牢抓住基材,使涂层“粘得牢固”;其独特的三维结构自带“弹簧”特性,在受到应力冲击时通过分子内部空间收缩进行缓冲,应力消失后恢复原状,赋予涂层抵抗极冷极热冲击而不开裂的能力。

  为实现这一构想,团队另辟蹊径,创造性提出两种或多种聚合反应协同进行的杂化聚合新思想,将传统合成的“等活性”转化为“非等活性”调控,抑制了交联副反应,实现了结构精准定制的超支化聚合物的可控制备与规模化生产。团队还借助人工智能技术,通过计算模拟快速推算所需的超支化结构,大幅度的提高了开发效率。最终,团队成功攻克了超支化聚合物可控制备、高掺杂界面调控、极端环境耐受以及机器人精准喷涂四大核心技术,使火箭表面的防护工期从原先的一个月左右缩短到一周以内,成本一下子就下降,火箭重量显著减重。

  这一开创性的“中国方案”迅速从实验室走向发射场。项目成果已成功应用于长征六号系列、长征十二号、朱雀二号等多个型号运载火箭,保障了新型号火箭的首飞任务,累计实现二十余次航天应用。尤其是在我国首型固体捆绑火箭——长征六号甲为代表的任务中发挥了关键作用。2024年8月6日,长征六号甲运载火箭成功将“千帆星座”首批组网卫星——千帆极轨01组卫星送入预定轨道。

  近五年来,团队持续为多项国家发射任务提供技术上的支持,展现了该材料在极端环境下的卓越性能和可靠性。这些应用成果不仅验证了超支化聚合物材料的先进性能,更体现了产学研协同创新在突破关键技术瓶颈、服务国家需求方面的重要价值。

  这项技术的深远意义不止于航天。项目团队将超支化聚合物技术拓展至民用涂料领域,成功应用于北京冬奥会场馆、巴黎奥运会设施、上海卢浦大桥等标志性工程。这不仅创造了可观的经济效益,更助力三棵树涂料股份有限公司快速成长为民族涂料企业的领军品牌,打破了国外企业对高端工业涂料的技术垄断。

  作为该项目的参与完成单位,三棵树自2002年成立以来,三棵树实现了快速地增长,成为业内发展最快的品牌。经过二十余年的发展,集团目前旗下投资及控股60多家公司,在上海、广州、北京成立三大中心,在全国布局14大生产基地。目前,企业具有4大研发平台、6大研发中心,同时还与中国科学院、上海交通大学、厦门大学等科研院校建立了长期稳定的合作伙伴关系,并聘请了诺贝尔化学奖得主、斯特拉斯堡大学杰马里·莱恩教授为首席技术顾问。

  根据涂界梳理的数据,三棵树营收从2016年的19.48亿元增长至2025年的125.27亿元,近十年来营收增长了约6倍,年复合增长率高达约25%。换个角度来看,营业收入指标翻了6倍,也就是说10年间再造了6个三棵树。而且相比10年前,如今的三棵树更具发展质量和潜力。从一家偏居福建莆田的小涂料厂,到如今的中国最大民族涂料企业、全球涂料15强,三棵树用二十余年走完了许多国际巨头半个多世纪的发展路程。

  这一重大成果的诞生,根植于一个高效运转的产学研协同创新体系。故事始于2009年,朱新远团队发明了杂化聚合制备超支化聚合物的新方法。2013年,上海交大毕业生张崇印博士加入上海航天设备制造总厂有限公司,2015年牵头新一代火箭高分子防护材料研制。当工程实践遭遇瓶颈时,朱新远主动接洽,师生一拍即合,联合上海宇航系统工程研究所等单位组建了产学研攻关团队。2018年,在上海市科委推动下,上海航天特种环境高分子功能材料工程技术研究中心成立,汇聚颜德岳、王琪、朱美芳等院士专家,形成了“基础研究-技术攻关-工程应用”的完整闭环。

  作为项目参与完成单位之一,三棵树与上海交通大学联合成立“三棵树&上海交大先进材料联合实验室”,还与中国科学院院士、上海交通大学教授颜德岳成立了“福建省院士专家工作站”。三棵树表示,公司联合内部外部力量打破外资垄断,进军工业涂料等卡脖子材料领域,为民族涂料的发展做出贡献。

  2023年7月,三棵树-颜德岳院士专家工作站揭牌及签约仪式在莆田总部召开。三棵树董事长洪杰在签约仪式上表示,本次颜德岳院士工作站的揭牌,标志着三棵树与颜院士团队合作进一步深化,双方将在研发技术和人才教育培训等领域加强合作,助力国家科学技术创新战略的落地。朱新远表示,下一步将积极做出响应国家新材料产业高质量发展规划,发挥上海交通大学在科研、技术、人才、研发方面的优势,与三棵树强化资源对接和整合,实现产学研一体化,将科研成果尽快转化为科技生产力。

  通过这一深度合作,“超支化聚合物涂层”技术已成功应用于木器涂料、工业涂料、地坪涂料等多个领域。2024年12月,双方联合研发的“基于超支化聚合物结构调控的新型特种防护涂层创制与应用”项目荣获中国石油和化学工业联合会科学技术进步一等奖。值得一提的是,由朱新远教授领衔、三棵树参与完成的“新一代运载火箭表面特种防护涂层技术与应用”项目,于2025年荣膺上海市科技进步奖唯一特等奖。

  从上海市特等奖到国家科技进步奖二等奖,这一成果链的延伸,彰显了我国在航天表面防护材料领域从跟跑到领跑的历史性跨越。正如朱新远所言,这项技术“有着非常明显的高效率、高可靠、低成本优势”,为长征系列等新一代运载火箭的研制与批量生产提供了坚实可靠的支撑,支撑着中国航天迈向更远的深空。

  这项凝聚了高校、科研院所、航天工业部门和非公有制企业十余年心血的成果,不仅为中国火箭披上了一层高效可靠的“防护铠甲”,更探索出了一条从基础研究源头创新到核心技术攻关、再到工程化应用与产业化推广的“中国路径”。它生动诠释了“科技自立自强”的国家战略,也为新时代产学研深层次地融合、服务国家重大需求树立了典范。(涂界)返回搜狐,查看更加多