涂料产品品种越来越多,应用范围也不断扩大,涂料工业已成为化学工业中一个重要的独立生产工业部门。我国目前涂料产量约为200万吨以上,其中工业涂料占60%,近年来需求量以3.4%的平均速度增长。
  
  20世纪90年代,世界发达国家进行了“绿色革命”,促使涂料工业的发展向“绿色”涂料方向大步迈进。以工业涂料为例,在北美,1992年常规溶剂型涂料占49%,到2002年降为26%;水性涂料、高固体份涂料、光固化涂料和粉末涂料由1992年的51%到2002年将增加到74%。在欧洲,常规溶剂型涂料由1992年的49%将降到2002年27%;而水性涂料、高固体涂料、光固化涂料和粉末涂料将由1992年的51%到2002年将增加到73%。今后十年,水性涂料将是成熟的技术,而60%以下固体含量的溶剂型涂料则是衰退中的技术。
  
  目前,涂料研究的方向其一是涂料应用的自动化,所提供的产品施工简便和安全,特别是产品涂装的自动化;其二是向环保型涂料方向发展;其三是增加新的组成成分,使涂料在涂后发生新的化学变化而构成涂膜,以及将由一次施工只能得到薄涂层转变为得到厚涂层,涂膜层数也将由繁琐的的多道配套简化为简单施工,涂膜的干燥过程也将利用各种物理、化学反应而大大缩短。
  
  一、水性涂料的发展
  
  随着各国对挥发性有机物及有毒物质的限制越来越严格,以及树脂,配方的优化和适用助剂的开发,预计水性涂料在金属防锈涂料、装饰涂料、建筑涂料等方面的应用替代溶剂型涂料将取得突破性进展。
  
  乳胶涂料是指在水性涂料中,乳胶涂料占绝对优势,如美国的乳胶涂料占建筑涂料的90%。乳胶涂料的研究成果约占全部涂料研究成果的20%,研究较多的方向有以下几个方面:(1)成膜机理的研究。这方面的研究主要是改善涂膜的性能。(2)施工应用的研究。美国、日本、德国等国家已生产出金属防锈底、面漆,在市场上颇受欢迎。
  
  热塑性乳胶基料常用丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物或聚氨酯分散体,通过大分子量的颗粒聚结而固化成膜。乳胶颗粒的聚结性关系到乳胶成膜的性能。近几年来,着重于强附着性基料和快干基料的研制,以及混合乳胶的开发。一般水性乳胶聚合物对疏水性底材,附着性差,为提高乳胶附着力,必须注意乳胶聚合物和配方的设计,使其尽量与底材的表面接近,并精心选择合适的聚结剂,降低水的表面张力,以适应底材。新开发的聚合物乳胶容易聚结,聚结剂用量少也能很好的成膜,现已在家具、机器等塑料制品上广泛应用。
  
  新研制的乳胶混合物弥补了水稀释醇酸/刚性热塑性乳胶各自的不足,通过配方设计,已解决了混溶性和稳定性差的问题。水性聚氨酯涂料是近年来迅速发展的一类水性涂料,除具有一般聚氨酯涂料的高强度、耐磨等优异性能外,且对环境无污染,中毒和着火的危险性小。由于水性聚氨酯树脂分子内存在氨酯键,所以水性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品及耐久性等都十分优异,欧、美、日均视其为高性能现代涂料品种而大力研发。