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标题: 世界涂料技术流由工艺型向设计型转移 [打印本页]

作者: littlepaint 时间: 2008-6-5 23:26
标题: 世界涂料技术流由工艺型向设计型转移
进入21世纪以来，由于受到来自环保和节能等方面日渐严酷的压力，涂料工业不得不重新估价现有涂料品种的可适用性，发展水性涂料、高固体涂料、无溶剂涂料、粉末涂料和辐射固化涂料已成定局。如何促使这类涂料在使用性能上和经济可行性上能够替代原有的传统涂料，并且随着科学技术的不断进步、新产品的出现，必须要用更新颖的功能性涂料与之配套，我们面临的一个问题是：传统的涂料工艺技术能否适应这一需求?事实上，目前许多新涂料的出现并非完全依赖于这些涂料工艺技术，而是需要大胆构思，另辟蹊径，甚至舍弃传统的涂料工艺技术而开创前所未有的新工艺来应对21世纪涂料技术的发展。众所周知，涂料工业是为满足建筑、工业和特种工业产品的不同需要而建立的工业配套部门，但值得注意的是，世界各国的涂料技术作用能力受到相应的市场准备状态及其可接受性、实际的经济状况、法规章程以及文化适配性等各种因素的制约，因此涂料技术的发展主要也受控于各国涂料工业对研究和开发前景展望的程度以及包括对多种学科熟练掌握和运用的能力(涂料本身是一门边缘学科)。在涂料领域里，任何一次技术的成功均取决于各种不同的要素，即配方、工艺、应用及检验技术发展一体化的协调性，缺乏这种同步性作用就必然会在涂料技术概念与商品化之间产生鸿沟。聚合物科学、合成颜料和助剂的快速发展已使涂料配方技术的发展要比涂料生产工艺、应用和检验技术快得多。辐射固化涂料从20 世纪70年代初就以实验室的规模加以使用，但其实际商品化却来得相当晚，这是由于对合适的紫外线固化通道的开发不够重视。同样基于双酚A环氧树脂的快速固化无溶剂环氧涂料在20世纪60年代就为人们所知，但由于没有合适的施工设备，也就使这种技术的商品化大大推迟了。所以要加速未来技术商品化的进程，对技术各个方面的着重程度加以适当平衡极为重要。

1 涂料技术的转型

当今涂料技术发展处于转型过程之中，从涂料技术发展的进程来看，早在20世纪60年代初，随着美国关于控制VOC排放的空气清洁法(66法规)的颁布，及此后欧美许多国家环保局强制推行的类似规章，促使减少VOC已摆上这些国家的涂料制造商的主要议事日程，这种推动的结果就促进了4项替换技术的开发，即工业用溶剂型高固体涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料。20世纪80年代，跨越全球的质量活动使改善性能成为重点，90年代，提高生产率和经济效益方面的驱动力使世界各涂料公司市场竞争性增强，从而使涂料设计者们将工作重心移向此处。在本世纪，这种动力已发生变化，这是因为涂料制造商们在相比较的价格下所提供的产品及服务质量之间的界限逐渐消失，在这样的环境之下，各涂料公司除了重新聚焦在研究、开发、革新产品之外，别无其它选择。在2l世纪，除了环境方面的因素之外，对涂料产品的要求是优异的性能和高使用寿命，这就导致对各种涂料技术所需聚合物的使用有了根本性改变。基于碳化学的聚合物支配权正逐渐遭受到基于硅化学，碳、硅杂化化学和含氟聚合物等耐久性新一代聚合物的挑战，它们在几乎所有的涂料方面的渗透是显而易见的。硅这种在地球上仅次于氧的第二大自然界丰富物质将成为新一代高性能涂料组成中的设计基体，它可以纯无机材料基料或有机—无机杂化的互穿网络聚合物基料形式加入涂料中，大大改善涂料体系的性能和使用寿命，特别是在对紫外线的稳定性、耐热、耐化学品性和耐磨性方面.此外，超支链聚合物和树枝状体、基于纳米技术的涂料和智能型涂料也是涂料新技术的佼佼者。

2 有机-无机杂化技术

以有机-无机杂化技术而发展的涂料品种有：新一代气干型碳-硅氧烷杂化体，如环氧聚硅氧烷、硅氧烷-丙烯酸类、渗硅乳胶等，均具有突出的耐久性，且已商品化，其中最负盛名的当推工程性环氧聚硅氧烷涂料，用于重防腐蚀涂料体系中，不同于有机／无机富锌涂料、环氧中间层和聚氨酯面漆3道系统，而是有机／无机富锌底漆和环氧聚硅氧烷面漆2道系统，性能优于前者，且低VOC，减少了对环境的污染；而由杂化技术开发的乳液体系采用内核壳乳化和外乳化方法制成，原料采用丙烯酸和醇酸，这种气干型水性杂化乳液具有丙烯酸乳液和醇酸乳液的双重优点，可用于建筑领域，具有优异的性能，如光泽、流动和流平性、可涂刷性、润湿性等，它既有溶剂型醇酸涂料的施工便利性，同时又具有丙烯酸分散体的干燥速率、耐久性、不泛黄性和水解稳定性，不含成膜助剂，无VOC，不含烷基苯氧乙烯／壬基苯氧乙基，实际无气味，这种乳液符合最新的欧洲共同体环境指令因而在欧洲很流行。渗硅乳液也是杂化乳液的一种，系将乙烯化硅氧烷或其衍生物与丙烯酸单体共聚制成，用于渗透混凝土/砖石的封闭底漆以及硅酸盐涂料，这种乳液可与丙烯酸乳液拼混制得外墙用长寿命硅酸盐涂料，它有8年的耐久性，极佳的抗沾污性，耐风吹雨打而不牺牲呼吸性。将憎水性聚硅氧烷齐聚物混入乳胶漆用于建筑物外墙面，具有出色的水珠效应。环氧聚硅氧烷涂料具有优异的耐沾污性，可作为无有机锡的自抛光涂料，并在无毒防污漆市场上占有

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