海洋环境下的生物污损与腐蚀给海洋装备、海事工程、舰船等设施的正常服役带来一系列问题，由此造成了巨大的经济损失和安全隐患，我国每年因海洋污损腐蚀造成的损失高达数千亿元。防止海洋生物污损腐蚀最有效的办法是涂装海洋防污涂料。随着有机锡类防污涂料的禁用，具有无毒、高效、环保的低表面能氟硅防污涂料是最具潜力的替代产品。目前我国在海洋涂料与树脂领域的研究相对滞后，涂层材料性能难以满足苛刻环境下的长效防污需求，高性能长效多功能海洋防护涂层材料亟待突破。张庆华教授团队经过近20年技术协同攻关，突破氟硅超浸润材料在工程化应用过程中存在的规模化制备、表界面结构与力学性能强化、应用耐久性、成本高等关键问题，形成了具有完全自主知识产权的产品化技术体系。
张庆华教授团队提出了一种多机制协同的防污理念，利用含氟链段低表面能污损脱附作用、高效抗菌基团的接触式杀菌作用以及有机硅聚氨酯柔弹性抗污作用，达到高效长寿命防污自清洁目标，通过将季铵盐与氟碳链结合合成一种含氟聚合物，并利用该聚合物对聚硅氧烷进行改性。在交联成膜过程中，由于氟、硅材料间相容性差，且含氟聚合物具有比硅材料更低的表面能，含氟链段会往涂层表面迁移，驱使其侧链的季铵盐基团在表面富集，增强了涂层的静态防污能力，且不会对生态环境造成不良影响，具有静态、动态长效无毒的防污功能涂层，可在各种不同海洋装备、船舶表面获得长效环保型自清洁防污效果，适应于各种动态与静态装置的高性能防污。该制备技术工艺简单、实用性强，可用于各种海洋工程设施、运输船舶、海上风电、海产养殖等领域，为海工装备穿上了环保防护服。
基于本专利技术开发的环保型多功能氟硅防污涂层材料产品，适应了当前对高端装备与海洋工程设施的防护需求，打破了长寿命高效海洋防污涂层材料长期依赖进口的局面，在国家重大海洋工程装备科技支撑与医疗健康保障等方面社会效益显著。该专利技术在新结构氟硅基海洋涂层材料的分子设计方面创新性强，有效促进了我国氟硅新材料产业与界面防护技术的创新发展，为我国海洋新材料产业的技术转型升级、高端装备的安全可靠运行提供了保障。基于该专利技术研制的多功能海洋防腐防污涂层材料成功应用于秦山核电站、舟山跨海大桥、国家储油基地等的防护。而具有高效防污减阻性能的多功能海洋防污涂料不仅有效保障了海洋工程装备的服役安全，对海洋运输行业节能降耗、碳减排也产生了显著积极性影响。基于该技术的新型海洋涂料产品，已经涂装于各类船舶数百艘，减少碳排放数十万吨，对于国家“双碳计划”的顺利实现意义重大。基于该专利技术的海洋涂料产品已实现销售量1.39万吨，销售额26419万元。
