2023年涂料工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

涂料工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)涂料產(chǎn)品品種越來(lái)越多，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，涂料工業(yè)已成為化學(xué)工業(yè)中一個(gè)重要的獨(dú)立生產(chǎn)工業(yè)部門。我國(guó)目前涂料產(chǎn)量約為200萬(wàn)噸以上，其中工業(yè)涂料占60%，近年來(lái)需求量以3.4%的平均速度增長(zhǎng)。

20世紀(jì)90年月，世界發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了“綠色革命”，促使涂料工業(yè)的進(jìn)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2022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2022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2022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2022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，涂料討論的方向其一是涂料應(yīng)用的自動(dòng)化，所供應(yīng)的產(chǎn)品施工簡(jiǎn)便和平安，特殊是產(chǎn)品涂裝的自動(dòng)化；其二是向環(huán)保型涂料方向進(jìn)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(jiǎn)化為簡(jiǎn)潔施工，涂膜的干燥過(guò)程也將利用各種物理、化學(xué)反應(yīng)而大大縮短。

一、水性涂料的進(jìn)展

隨著各國(guó)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物及有毒物質(zhì)的限制越來(lái)越嚴(yán)格，以及樹(shù)脂，配方的優(yōu)化和適用助劑的開(kāi)發(fā)，估計(jì)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，乳膠涂料占肯定優(yōu)勢(shì)，如美國(guó)的乳膠涂料占建筑涂料的90%。乳膠涂料的討論成果約占全部涂料討論成果的20%，討論較多的方向有以下幾個(gè)方面：(1)成膜機(jī)理的討論。這方面的討論主要是改善涂膜的性能。(2)施工應(yīng)用的討論。美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家已生產(chǎn)出金屬防銹底、面漆，在市場(chǎng)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(guò)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(lái)，著重于強(qiáng)附著性基料和快干基料的研制，以及混合乳膠的開(kāi)發(fā)。一般水性乳膠聚合物對(duì)疏水性底材，附著性差，為提高乳膠附著力，必需留意乳膠聚合物和配方的設(shè)計(jì)，使其盡量與底材的表面接近，并細(xì)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(kāi)發(fā)的聚合物乳膠簡(jiǎn)單聚結(jié)，聚結(jié)劑用量少也能很好的成膜，現(xiàn)已在家具、機(jī)器等塑料制品上廣泛應(yīng)用。

新研制的乳膠混合物彌補(bǔ)了水稀釋醇酸/剛性熱塑性乳膠各自的不足，通過(guò)配方設(shè)計(jì)，已解決了混溶性和穩(wěn)定性差的問(wèn)題。水性聚氨酯涂料是近年來(lái)快速進(jìn)展的一類水性涂料，除具有一般聚氨酯涂料的高強(qiáng)度、耐磨等優(yōu)異性能外，且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，中毒和著火的危急性小。由于水性聚氨酯樹(shù)脂分子內(nèi)存在氨酯鍵，所以水性聚氨酯涂料的柔韌性、機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐化學(xué)藥品及耐久性等都非常優(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、粉末涂料進(jìn)展快速

在涂料工業(yè)中，粉末涂料屬于進(jìn)展最快的一類。由于世界上消失了嚴(yán)峻的大氣污染，環(huán)保法規(guī)對(duì)污染掌握日益嚴(yán)格，要求開(kāi)發(fā)無(wú)公害、省資源的涂料品種。因此，無(wú)溶劑、具有愛(ài)護(hù)和裝飾綜合性能的粉末涂料，便因其具有獨(dú)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益而獲得飛速進(jìn)展。

粉末涂料的主要品種有環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、丙烯酸和聚氨酯粉末涂料。近年來(lái)，聚氨酯粉末以其優(yōu)異的性能令人注目。

三、高固體份涂料進(jìn)展動(dòng)向

在環(huán)境愛(ài)護(hù)措施日益強(qiáng)化的狀況下，高固體份涂料有了快速進(jìn)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(lái)，美國(guó)Mobay公司開(kāi)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)約能源的涂料，主要用于木器家具等。在歐洲和發(fā)達(dá)國(guó)家的木器家具用漆的品種中，光固化型市場(chǎng)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(guó)現(xiàn)約有700多條大型光固化涂裝線，德國(guó)、日本等大約有40%的高級(jí)家具采納光固化涂料。

五、幾種特種涂料的態(tài)勢(shì)和進(jìn)展

1.防污涂料

近年來(lái)，荷蘭Sigma公司研制勝利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(kāi)發(fā)的一種對(duì)水中生物無(wú)毒性的不含有機(jī)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(shí)間可達(dá)5年。

2.防腐涂料

國(guó)外非常重視長(zhǎng)效防腐涂料的進(jìn)展，主要品種有無(wú)機(jī)富鋅漆、環(huán)氧瀝青、乙烯基樹(shù)脂、厚漿型氯化橡膠、無(wú)溶劑環(huán)氧聚酰胺和無(wú)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(shù)脂、間苯二甲酸不飽和聚酯、環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂等基料中組成的長(zhǎng)效防腐涂料，用于海洋設(shè)施的涂裝，其防腐壽命超過(guò)10年。

3.陰極電泳涂料

這類涂料國(guó)外進(jìn)展很快，并取得了很多新的成就。其中最有代表的是開(kāi)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(guó)PPG公司研制勝利電泳涂料，使一次成膜比較厚，外觀平整，各項(xiàng)性能均優(yōu)良；低溫固化型陰離子電泳涂料是80年月末，日本神東涂料公司和日本油脂公司共同開(kāi)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(kāi)發(fā)的，以環(huán)氧樹(shù)脂為基礎(chǔ)，采納特別異氰酸酯交聯(lián)，并配以第三成份丙烯酸樹(shù)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(shù)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，要求削減涂膜溶融時(shí)的流淌性，提高涂膜的邊棱掩蓋率，以改善陰極電泳涂料邊棱的防腐蝕性。我國(guó)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)膜厚30～40微米，耐鹽霧1000小時(shí)的厚膜型陰極電泳漆和耐鹽霧720小時(shí)以上的一般型陰極電泳漆。

六、其他有關(guān)方面的進(jìn)展態(tài)勢(shì)

為了適應(yīng)涂料產(chǎn)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(jī)顏料，如偶氮系、酞菁系和具有優(yōu)良耐曬、耐溶劑性能的蒽醌系顏料。

在涂料中擴(kuò)大使用幫助材料對(duì)涂料的進(jìn)展也越來(lái)越顯重要。如紫外線汲取劑應(yīng)用于涂料中，能提高耐光性；抗氧化劑能提高耐老化性；隨著水性涂料的進(jìn)展，潮濕劑的品種將不斷擴(kuò)大；在利用紫外線干燥的涂料中，需要利用光固化劑。這些幫助材料在今后將被更廣泛地利用。

計(jì)算機(jī)在涂料工業(yè)中的應(yīng)用可使涂料配方改進(jìn)、大工業(yè)生產(chǎn)、生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)最佳化，且能快速解決涂料的討