涂料工業(yè)“現(xiàn)在”以及“未來”
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hygc30a 發(fā)布時間：2011-03-13 02:04:26
20世紀(jì)90年代，世界發(fā)達(dá)國家進(jìn)行了’’綠色革命’’，促使涂料工業(yè)的發(fā)展向’’綠色’’涂料方向大步邁進(jìn)。以工業(yè)涂料為例，在北美，1992年常規(guī)溶劑型涂料占49%，到2002年降為26%；水性涂料、高固體份涂料、光固化涂料和粉末涂料由1992年的51%到2002年將增加到74%。在歐洲，常規(guī)溶劑型涂料由1992年的49%將降到2002年27%；而水性涂料、高固體涂料、光固化涂料和粉末涂料將由1992年的51%到2002年將增加到73%。今后十年，水性涂料將是成熟的技術(shù)，而60%以下固體含量的溶劑型涂料則是衰退中的技術(shù)。
目前，涂料研究的方向其一是涂料應(yīng)用的自動化，所提供的產(chǎn)品施工簡便和安全，特別是產(chǎn)品涂裝的自動化；其二是向環(huán)保型涂料方向發(fā)展；其三是增加新的組成成分，使涂料在涂后發(fā)生新的化學(xué)變化而構(gòu)成涂膜，以及將由一次施工只能得到薄涂層轉(zhuǎn)變?yōu)榈玫胶裢繉?，涂膜層?shù)也將由繁瑣的的多道配套簡化為簡單施工，涂膜的干燥過程也將利用各種物理、化學(xué)反應(yīng)而大大縮短。
一、水性涂料的發(fā)展
隨著各國對揮發(fā)性有機物及有毒物質(zhì)的限制越來越嚴(yán)格，以及樹脂，配方的優(yōu)化和適用助劑的開發(fā)，預(yù)計水性涂料在金屬防銹涂料、裝飾涂料、建筑涂料等方面的應(yīng)用替代溶劑型涂料將取得突破性進(jìn)展。
乳膠涂料是指在水性涂料中，乳膠涂料占絕對優(yōu)勢，如美國的乳膠涂料占建筑涂料的90%。乳膠涂料的研究成果約占全部涂料研究成果的20%，研究較多的方向有以下幾個方面：(1)成膜機理的研究。這方面的研究主要是改善涂膜的性能。(2)施工應(yīng)用的研究。美國、日本、德國等國家已生產(chǎn)出金屬防銹底、面漆，在市場上頗受歡迎。
熱塑性乳膠基料常用丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物或聚氨酯分散體，通過大分子量的顆粒聚結(jié)而固化成膜。乳膠顆粒的聚結(jié)性關(guān)系到乳膠成膜的性能。近幾年來，著重于強附著性基料和快干基料的研制，以及混合乳膠的開發(fā)。一般水性乳膠聚合物對疏水性底材，附著性差，為提高乳膠附著力，必須注意乳膠聚合物和配方的設(shè)計，使其盡量與底材的表面接近，并精心選擇合適的聚結(jié)劑，降低水的表面張力，以適應(yīng)底材。新開發(fā)的聚合物乳膠容易聚結(jié)，聚結(jié)劑用量少也能很好的成膜，現(xiàn)已在家具、機器等塑料制品上廣泛應(yīng)用。
新研制的乳膠混合物彌補了水稀釋醇酸/剛性熱塑性乳膠各自的不足，通過配方設(shè)計，已解決了混溶性和穩(wěn)定性差的問題。水性聚氨酯涂料是近年來迅速發(fā)展的一類水性涂料，除具有一般聚氨酯涂料的高強度、耐磨等優(yōu)異性能外，且對環(huán)境無污染，中毒和著火的危險性小。由于水性聚氨酯樹脂分子內(nèi)存在氨酯鍵，所以水性聚氨酯涂料的柔韌性、機械強度、耐磨性、耐化學(xué)藥品及耐久性等都十分優(yōu)異，歐、美、日均視其為高性能現(xiàn)代涂料品種而大力研發(fā)。
二、粉末涂料發(fā)展迅速
在涂料工業(yè)中，粉末涂料屬于發(fā)展最快的一類。由于世界上出現(xiàn)了嚴(yán)重的大氣污染，環(huán)保法規(guī)對污染控制日益嚴(yán)格，要求開發(fā)無公害、省資源的涂料品種。因此，無溶劑、具有保護(hù)和裝飾綜合性能的粉末涂料，便因其具有獨有的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益而獲得飛速發(fā)展。
粉末涂料的主要品種有環(huán)氧樹脂、聚酯、丙烯酸和聚氨酯粉末涂料。近年來，聚氨酯粉末以其優(yōu)異的性能令人注目。
三、高固體份涂料發(fā)展動向
在環(huán)境保護(hù)措施日益強化的情況下，高固體份涂料有了迅速發(fā)展。其中以氨基、丙烯酸和氨基──丙烯酸涂料的應(yīng)用較為普遍。近年來，美國Mobay公司開發(fā)了一種新型汽車流水線用面漆。這種固體份高、單組份聚氨酯改性聚合物體系，可用于剛性和柔性底材上，并且有優(yōu)異的耐酸性、硬度以及顏料的捏合性。
四、光固化涂料的進(jìn)展
光固化涂料也是一種不用溶劑，很節(jié)省能源的涂料，主要用于木器家具等。在歐洲和發(fā)達(dá)國家的木器家具用漆的品種中，光固化型市場潛力大，很受大企業(yè)青睞。主要是木器家具流水作業(yè)的需要，美國現(xiàn)約有700多條大型光固化涂裝線，德國、日本等大約有40%的高級家具采用光固化涂料。
五、幾種特種涂料的態(tài)勢和發(fā)展
1.防污涂料
近年來，荷蘭Sigma公司研制成功一種新型不含錫防污涂料。它的自拋光性與現(xiàn)有含錫防污涂料相同。最近，日本的關(guān)西涂料公司新開發(fā)的一種對水中生物無毒性的不含有機錫和氧化亞銅的名為CaptainCrystal的船用防污涂料。作為改善地球環(huán)境的這種涂料，能有效防止生物附著在船底上，持續(xù)時間可達(dá)5年。
2.防腐涂料
國外十分重視長效防腐涂料的發(fā)展，主要品種有無機富鋅漆、環(huán)氧瀝青、乙烯基樹脂、厚漿型氯化橡膠、無溶劑環(huán)氧聚酰胺和無溶劑環(huán)氧砂漿涂料等。用20%～30%的片狀玻璃粉填入雙酚A型環(huán)氧樹脂、間苯二甲酸不飽和聚酯、環(huán)氧丙烯酸樹脂等基料中組成的長效防腐涂料，用于海洋設(shè)施的涂裝，其防腐壽命超過10年。
3.陰極電泳涂料
這類涂料國外發(fā)展很快，并取得了許多新的成就。其中最有代表的是開發(fā)了厚膜型陰極電泳涂料、低溫固化型和彩色陰極電泳涂料。厚膜陰極電泳涂料是美國PPG公司研制成功電泳涂料，使一次成膜比較厚，外觀平整，各項性能均優(yōu)良；低溫固化型陰離子電泳涂料是80年代末，日本神東涂料公司和日本油脂公司共同開發(fā)的新品種。該涂料的標(biāo)準(zhǔn)固化條件為：130/20分鐘或160/5分鐘；彩色陰極電泳涂料是日本關(guān)西涂料公司開發(fā)的，以環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)，采用特殊異氰酸酯交聯(lián)，并配以第三成份丙烯酸樹脂，可在電泳中均一沉積形成復(fù)合層涂膜。這種技術(shù)可使環(huán)氧樹脂系陰極電泳涂料彩色化，也提高了涂層的耐候性。邊棱防銹型陰極電泳涂料，要求減少涂膜溶融時的流動性，提高涂膜的邊棱覆蓋率，以改善陰極電泳涂料邊棱的防腐蝕性。我國應(yīng)重點開發(fā)膜厚30～40微米，耐鹽霧1000小時的厚膜型陰極電泳漆和耐鹽霧720小時以上的普通型陰極電泳漆。
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