塗料工業向綠色方向大步邁進

    20世紀90年代，國際上興起「綠色革命」，促進了塗料工業向「綠色」方向大步邁進。以工業塗料為例，在北美，1992年常規溶劑型塗料占49%，今年將降為26%；水性塗料、高固體分塗料、光固化塗料和粉末塗料比例，1992年為51%，今年將增加到74%。在歐洲，常規溶劑型塗料比例，1992年為49%，今年將降到27%；水性塗料、高固體分塗料、光固化塗料和粉末塗料比例，1992年為51%，今年將增加到73%。今後10年，水性塗料生產技術將走向成熟，60%以下固體含量的溶劑型塗料面臨衰退。

    目前，塗料研究的方向：一是塗料應用自動化，所提供的產品施工簡便和安全，特別是產品塗裝要自動化；二是向環保型塗料方向發展；三是增加新的組成成分，使塗料在塗覆後發生新的化學變化而構成塗膜，以及由一次施工只能得到薄塗層轉變為得到厚塗層，塗膜層數也將由繁瑣的多道配套簡化為簡單施工，塗膜乾燥過程也將利用各種物理、化學反應而大大縮短。

    當今塗料品種越來越多，應用範圍越來越廣。我國目前塗料年產量約為200萬噸以上，其中工業塗料占60%，近年內需求量以3.4%的年平均速度增長。

    目前應用塗料最廣泛的航空、造船、車輛、機械、電子工業等領域發展迅速，對塗料產品不斷提出新的更高的要求。如航空工業要求塗料工業提供適應超音速飛行，具有高度耐磨性、耐高溫性和耐驟冷性的塗料品種；空間技術要求提供耐幾千攝氏度高溫，耐宇宙射線輻射的塗料；電子工業要求提供耐高溫的絕緣材料；造船工業要求提供具有高度耐腐蝕和使用壽命更長的船舶塗料，如長效無毒船底防污塗料等；汽車工業要求提供適應在提高行駛速度和在各種氣候環境下都具有優良保護、裝飾性能的塗料；石油化工、機械製造工業要求提供高度耐化學腐蝕的塗料等。而科技水平的不斷提高，也為塗料工業提供了多種新型原材料和技術裝備，促使塗料工業生產和技術水平得到迅速提高。

    水性塗料：由於水性塗料優點十分突出，因此近10年來在一般工業塗料領域應用日益擴大，已經替代了不少慣用的溶劑型塗料。隨著各國對揮發性有機物及有毒物質限制越來越嚴格，以及樹脂和配方的優化和適用助劑的開發，預計水性塗料在用於金屬防鏽塗料、裝飾性塗料、建築塗料等方面替代溶劑型塗料將取得突破性進展。在水性塗料中，乳膠塗料占絕對優勢，如美國乳膠塗料占建築塗料的90%。乳膠塗料的研究成果約占全部塗料研究成果的20%。水性聚氨酯塗料是近年來迅速發展的一類水性塗料，除具有一般聚氨酯塗料所具有的高強度、耐磨等優異性能外，對環境無污染、中毒和著火的危險性小。水性聚氨酯塗料的柔韌性、機械強度、耐磨性、耐化學藥品及耐久性等都十分優異，歐洲、美國、日本均將其視為高性能的現代塗料品種大力研發。

    粉末塗料：在塗料工業中，粉末塗料屬於發展最快的一類。由於世界上出現了嚴重的大氣污染，環保法規對污染控制日益嚴格，要求開發無公害、省資源的塗料品種。因此，無溶劑而具有保護和裝飾綜合性能的粉末塗料，便因其具有獨有的經濟效益和社會效益而獲得飛速發展。粉末塗料的主要品種有環氧樹脂、聚酯、丙烯酸和聚氨酯粉末塗料。近年來，聚氨酯粉末塗料以其優異的性能令人注目。

    高固體分塗料：在環境保護措施日益強化的情況下，高固體分塗料有了迅速發展，其中以氨基、丙烯酸和氨基-丙烯酸塗料的應用較為普遍。近年來，美國Mobay公司開發了一種新型汽車流水線用面漆。這種固體分高、單組分聚氨酯改性聚合物體系，可用於剛性和柔性底材上，並且有優異的耐酸性、硬度以及顏料捏合性。

    塗料輔料：為了適應塗料產品性能提高和品種增加的需要，要不斷提高所需顏料的性能，更廣泛地利用有機顏料，如偶氮系、酞菁系和具有優良耐曬、耐溶劑性能的蒽醌系顏料。在塗料中擴大使用輔助材料對塗料的發展也越來越顯重要。如紫外線吸收劑應用於塗料中，能提高耐光性；抗氧化劑能提高耐老化性；隨著水性塗料發展，濕潤劑品種將不斷擴大；在利用紫外線乾燥塗料中，需要利用光固化劑。這些輔助材料在今後將被更廣泛地利用。 

    光固化塗料：光固化塗料也是一種不用溶劑而很節省資源的塗料，主要用於木器家具等。在已開發國家的木器家具用漆品種中，光固化型塗料市場潛力大，很受大企業青睞。出於木器家具流水作業的需要，美國現約有700多條大型光固化塗裝線，德國、日本等大約有40%的高級家具採用光固化塗料。

    防污塗料：近年來，荷蘭Sigma公司研製成功一種新型不含錫防污塗料。它的自拋光性與現有含錫防污塗料相同。最近，日本關西塗料公司新開發的一種對水中生物無毒性的不含有機錫和氧化亞銅的船用防污塗料，能有效防止生物附著在船底，持續時間可達5年。

    防腐塗料：國外十分重視長效防腐塗料的發展，主要品種有無機富鋅漆、環氧瀝青、乙烯基樹脂、厚漿型氯化橡膠、無溶劑環氧聚醯胺和無溶劑環氧砂漿塗料等。用20%～30%的片狀玻璃粉填入雙酚A型環氧樹脂、間苯二甲酸不飽和聚酯、環氧丙烯酸樹脂等基料組成的長效防腐塗料，用于海洋設施塗裝，其防腐壽命超過10年。

    陰極電泳塗料：這類塗料國外發展很快，並取得了許多新的成就。其中，最有代表性的是開發了厚膜型陰極電泳塗料、低溫固化型和彩色陰極電泳塗料。厚膜陰極電泳塗料是美國PPG公司研製成功的一種新型陰極電泳塗料，一次成膜比較厚，外觀平整，各項性能均優良。低溫固化型陰離子電泳塗料是20世紀80年代末日本神東塗料公司和日本油脂公司共同開發的新品種，該塗料的標準固化條件為130/20min或160/5min。彩色陰極電泳塗料是日本關西塗料公司開發的，以環氧樹脂為基礎，採用特殊異氰酸酯交聯，並配以第三成分丙烯酸樹脂，可在電泳中均一沉積形成複合層塗膜。這種技術可使環氧樹脂殺陰極電泳塗料彩色化，也提高了塗層的耐候性。邊棱防鏽型陰極電泳塗料，要求減少塗膜熔融時的流動性，提高塗膜的邊棱覆蓋率，以改善陰極電泳塗料邊棱的防腐蝕性。我國應重點開發膜厚30～40微米、耐鹽霧1000h的厚膜型陰極電泳漆和耐鹽霧720h以上的普通型陰極電泳漆。

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