大学毕业后，付大海就来到海军装备技术研究所。他“铆”在舰船涂料研究上，一干就是25个年头，一批科研成果为海军舰船“拒腐防变”立下了功劳。
一次，付大海在下部队调研时发现，由于舰船狭小，舱室和边角部位难以彻底除锈，而油污更是防不胜防，如使用普通涂料，未除净的铁锈和油污便会在涂料掩盖下加速腐蚀，对舰船构成潜在威胁。为此，研究一种能在铁锈和油污上直接涂刷的涂料，成为付大海攻关的重点课题。那些年，他顶着烈日、冒着严寒，在甲板、舰舷和令人窒息的狭小舱室内进行无数次的对比分析和实船涂刷实验，足迹遍布了祖国的万里海疆。经过不懈努力，他终于发明了“带锈带油涂装防腐涂料”，这种新型特种涂料能改变锈蚀成分、阻止锈蚀蔓延，将钢材、锈蚀和涂料融为一体，化“腐朽”为神奇，一次涂刷的防腐防锈效果可长达数年，实现了海军舰船帆缆涂料研究的突破。
“搞科研就要与时俱进，敢于创新，只有这样才能体现出科研的价值。”这是付大海经常讲的一句话。传统的干喷砂处理和手工方式用于船体钢板除锈，工作效率低，而且粉尘严重污染环境并危害操作人员身体健康。为此，付大海带领科研人员经过数年攻关，研制成功了“船用高压水磨料除锈机”。此项工艺不仅填补了国内外船用高压海水磨料除锈设备的空白，而且其费用节省了三分之二,效率比原来提高了近100倍，综合性能居国际领先水平。目前，这项成果已经申请了发明专利和实用新型专利，并于去年获全军科技进步一等奖。
近年来，付大海又筹建起了检测能力居国内一流水平的“海军涂料检测中心”，开展了便于战时抢修的“快干修补漆”、便于船员战时灵活机动的“弹性甲板涂料”研究等课题，为延长舰船使用寿命和装备性能，增强战斗力作出了积极贡献。
