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更新時(shí)間:2011.07.19 瀏覽次數(shù): | ||||||
1.我國(guó)特種涂料研究現(xiàn)狀 1.1防火涂料 防火涂料是一種對(duì)底材起物理保護(hù)作用并具有阻燃耐火功能的涂料,其中最重要的是發(fā)泡型防火涂料,它能在一定溫度下發(fā)泡,形成防火隔熱層,我國(guó)的防火涂料以鋼結(jié)構(gòu)防火涂料為主。鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼材受熱到600℃左右會(huì)軟化而喪失結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,因此需要這種涂料來(lái)保護(hù)。超薄型(2~3mm)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料曾是國(guó)內(nèi)空白,一直依靠進(jìn)口,如德國(guó)Herberts(現(xiàn)Dupont公司所屬)、英國(guó)的Nallifire和日本涂料公司的產(chǎn)品。自從國(guó)內(nèi)涂料企業(yè)和有關(guān)研究院校協(xié)同攻關(guān)后,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出可與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品相媲美的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料等,其物理性能及重要性能指標(biāo)、耐火極限等均不亞于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。雖然目前有些阻燃助劑如多聚磷酸銨、磷酸三聚氰胺等原材料與國(guó)外相比尚有差距,但以上這些努力已使我國(guó)防火涂料技術(shù)和水平距離國(guó)際先進(jìn)水平不遠(yuǎn)。 1.2地坪涂料 地坪涂料是隨著改革開(kāi)放的大潮孕育產(chǎn)生的涂料品種,隨著國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)不斷進(jìn)入中國(guó),其用途和影響不斷在擴(kuò)大。過(guò)去工礦企業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地裸露,沒(méi)有地坪涂料保護(hù),因此操作時(shí)塵埃比比皆是,影響廠容。而合資和獨(dú)資企業(yè)的工作場(chǎng)地均用地坪涂料覆蓋,因此環(huán)境整潔,操作安全。地坪涂料行業(yè)因此隨之興旺起來(lái)。20世紀(jì)80年代,生產(chǎn)地坪涂料的只幾家,而現(xiàn)在達(dá)500家以上,其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到家居和商業(yè)市場(chǎng),其生產(chǎn)的品種也由單純的溶劑型發(fā)展到水性、無(wú)溶劑型,功能由單一的防護(hù)擴(kuò)大到耐磨型、抗靜電型、防滑型和自流平型等多種。廣州有一家涂料廠,憑借其地坪涂料技術(shù),產(chǎn)品擴(kuò)展到全國(guó),并已在上海設(shè)立了工廠,總產(chǎn)值達(dá)到1.6億元。 1.3納米復(fù)合涂料 我國(guó)的納米技術(shù)已經(jīng)走在世界的前列。要使納米材料在涂料里發(fā)揮作用,必需有2個(gè)前提,一是納米材料在涂料里的穩(wěn)定性要好,二是納米材料能在涂料里保持良好的分散狀態(tài)。目前,國(guó)內(nèi)己在建筑涂料領(lǐng)域里取得了良好的成果,即用納米材料可提高建筑外墻涂料的耐候性和增強(qiáng)內(nèi)墻涂料的抗菌效果,并正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備工作;納米材料在工業(yè)涂料中的應(yīng)用,諸如提高涂層的耐磨性、涂料的導(dǎo)電效果以及功能性涂料方面已取得初步成效,從而使我國(guó)在納米復(fù)合涂料方面的研制和開(kāi)發(fā)上了新的臺(tái)階。 1.4偽裝涂料 如前所述,偽裝和隱身實(shí)際上是一個(gè)目的。我國(guó)自20世紀(jì)60年代開(kāi)始就已斷斷續(xù)續(xù)從事這一方面的涂料研究和開(kāi)發(fā)工作,近二十多年來(lái),由于改革開(kāi)放和化學(xué)合成技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)對(duì)偽裝涂料的研究已邁出了一大步,與國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)差距也越來(lái)越小,目前單項(xiàng)反偵察手段的偽裝涂料技術(shù)如光學(xué)偽裝涂料、近紅外偽裝涂料、紅外偽裝涂料、偽裝降溫涂料、防雷達(dá)偽裝涂料等均已取得良好成果并付諸應(yīng)用,而針對(duì)多重偵察手段的兼容性光譜吸收及多功能兼容涂料等方面的研究開(kāi)發(fā)也已取得重要進(jìn)展。 1.5船舶防污涂料 人類(lèi)自掌握航海技術(shù)以來(lái)就一直與海洋污損生物進(jìn)行不懈的斗爭(zhēng)。 海洋污損生物附著于船體,使船舶負(fù)重和表面粗糙,嚴(yán)重影響了船舶的航行速度,增加了不必要的燃料消耗,并使船體嚴(yán)重腐蝕,大大減少了船舶的使用壽命。為防海洋污損生物附著,需要使用毒料抑制海洋污損生物附著和生長(zhǎng)。迄今為止,對(duì)付海洋污損生物最為有效的是采用有機(jī)錫毒劑,以其制成自行拋光(使船舶表面光滑以減少航行阻力,加快航行速度,降低燃料消耗)防污涂料用于船只上,確實(shí)起到了顯著效果,但也給海洋生物特別是經(jīng)濟(jì)性魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi)帶來(lái)危害。為此,國(guó)際海事會(huì)議嚴(yán)令禁用有機(jī)錫毒劑,鑒于此,世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家加緊進(jìn)行代有機(jī)錫的防污劑的開(kāi)發(fā),我國(guó)也不甘落后,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出采用銅、鋅之類(lèi)自拋光防污涂料以及無(wú)毒防污涂料等,其效果也不亞于有機(jī)錫類(lèi)。此外,還開(kāi)發(fā)出具有我國(guó)特色的辣椒素防污涂料系統(tǒng),趕上了國(guó)際先進(jìn)水平。 1.6重防腐涂料 重防腐涂料水性化是涂料行業(yè)的夙愿,國(guó)外現(xiàn)已對(duì)防腐蝕涂料所用的主體樹(shù)酯一環(huán)氧樹(shù)酯進(jìn)行改性,從而消除了其水性化的不利影響,使其防腐蝕能力顯著提高。重防腐涂料是一個(gè)由底、中間層到面漆所組成的一個(gè)系統(tǒng),目前,日本已有了這一水性體系,并用于近海大橋等防腐蝕領(lǐng)域,效果斐然。這一體系可減少98%的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物),有利于環(huán)境保護(hù)。我國(guó)在水性重防腐涂料方面業(yè)已成功開(kāi)發(fā)出底漆(水性無(wú)機(jī)富鋅底漆)和中間漆(水性環(huán)氧防腐蝕涂料),其性能均不亞于相應(yīng)的溶劑型涂料。環(huán)氧聚硅氧烷涂料耐腐蝕性與丙烯酸聚氨酯涂料相近,但耐候性則更好,這是1994年美國(guó)推向市場(chǎng)的重防腐涂料體系中的新產(chǎn)品,由此可使重防腐涂料體系由底+中間層+面漆縮減為底+面漆,而性能更優(yōu)。國(guó)內(nèi)對(duì)這種防腐涂料也進(jìn)行了開(kāi)發(fā),并取得了良好的效果。此外,國(guó)內(nèi)還跟蹤國(guó)外防腐蝕涂料新技術(shù),成功開(kāi)發(fā)出屬于環(huán)氧聚硅氧烷涂料的第二代產(chǎn)品-丙烯酸聚硅氧烷涂料,其耐候性、防腐蝕性、耐機(jī)械損傷和耐磨性等方面性能優(yōu)異。 1.7卷材涂料 卷材涂料是用于成卷的鋼板、鋁板表面的涂覆的一種專(zhuān)業(yè)性涂料。這種預(yù)涂卷材由于質(zhì)輕、性?xún)?yōu)、價(jià)廉而廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域以及家電方面,并在汽車(chē)等領(lǐng)域有潛在的市場(chǎng)。從1995年至2002年我國(guó)彩涂鋼板的表觀消費(fèi)量增長(zhǎng)了185萬(wàn)噸,但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供不應(yīng)求,需靠進(jìn)口彌補(bǔ)缺口。2000~2003年國(guó)內(nèi)彩涂卷板產(chǎn)量為400萬(wàn)噸,而2004年的需求量上升到400萬(wàn)噸左右,估計(jì)今年將達(dá)到500萬(wàn)噸。未來(lái)10年內(nèi),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的彩涂板需求將以10%的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。彩色鋼板的發(fā)展為卷材涂料帶來(lái)了商機(jī),卷材涂料在涂料里屬高附加值產(chǎn)品,其利潤(rùn)是普通涂料的數(shù)倍,因此除了我國(guó)卷材涂料生產(chǎn)基地上海、江蘇、杭州、廣東和青島等沿海省市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)外,京津及其它沿海地區(qū)也紛紛上馬開(kāi)發(fā)卷材涂料。國(guó)外一些大涂料公司如AKZO-Nobel、Becker、valspor、BASF等均爭(zhēng)先為卷材生產(chǎn)廠供貨。與其他涂料領(lǐng)域不一樣,卷材涂料的市場(chǎng)占有率是國(guó)內(nèi)企業(yè)占優(yōu)勢(shì)。目前,我國(guó)有70條卷材涂料生產(chǎn)線,還有30多條生產(chǎn)線在建,2004年,我國(guó)卷材涂料產(chǎn)量在6萬(wàn)多噸左右,年增長(zhǎng)率為14%。卷材涂料的發(fā)展方向是無(wú)鹵厚涂層,無(wú)鉻及無(wú)鉛涂料,高固體份及水性、粉末、光固化涂料和低溫固化涂料等環(huán)境友好型涂料,其品種將向隔熱型、吸熱型、放熱型、防靜電型、耐高沖擊型、高耐候型、桔型、花紋型、多色彩型和自清潔型等方面發(fā)展。 1.8水性聚氨醑涂料 我國(guó)木器涂料在工業(yè)涂料中其用量?jī)H次于汽車(chē)涂料,位居涂料第二位,據(jù)報(bào)導(dǎo)其年用量不低于40萬(wàn)噸,并以聚氨酯涂料和硝基涂料(后者因光澤特殊而主要用于出口)為主,其中聚氨酯涂料占75%。 但是這種溶劑型涂料存在游離的TDI毒性問(wèn)題和VOC問(wèn)題,因此,人們另辟蹊徑把注意力轉(zhuǎn)向了水性聚氨酯涂料的開(kāi)發(fā)。歐洲木器涂料水性化已占25%,且每年以一定的比例增長(zhǎng),但在水性聚氨酸涂料里,由于水與有機(jī)樹(shù)酯的相溶性較差、蒸發(fā)慢以及高表面張力,因此較難潤(rùn)濕底材,這樣水性聚氨酸涂料會(huì)存在耐水性、耐溶劑性、耐化學(xué)品性和機(jī)械強(qiáng)度等性能較差問(wèn)題,為此采用交聯(lián)改性技術(shù)(內(nèi)交聯(lián)、外交聯(lián)技術(shù))、-NCO封端改性技術(shù)(部分或全部-NCO封閉,引入親水性成分或外乳化法制成封閉型聚氨酯乳液)和復(fù)合改性(丙烯酸樹(shù)酯改性、有機(jī)硅樹(shù)酯改性和環(huán)氧樹(shù)酯改性等技術(shù))來(lái)提高以上性能。目前,國(guó)內(nèi)在水性樹(shù)脂的研究中已見(jiàn)成效,下一步需要做的是進(jìn)行固化劑合成、水性涂料活性反應(yīng)基團(tuán)封閉劑以及交聯(lián)劑的開(kāi)發(fā)和水性助劑的合理利用,只有這樣,才能使水性涂料價(jià)格適度下降,并改善水性木器涂料低溫貯存、低溫施工難的問(wèn)題。目前,國(guó)內(nèi)木器涂料水性化還不到10%,但是隨著研究的深入,環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格,將來(lái)水性木器涂料將會(huì)取代現(xiàn)有的溶劑型涂料。 1.9隔熱涂料 隔熱涂料是以保溫、降溫和隔熱為目的功能性涂料。其中,阻隔性隔熱涂料是通過(guò)對(duì)熱傳遞(通過(guò)對(duì)流、輻射及分子振動(dòng)熱傳導(dǎo)3種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn))的阻斷作用來(lái)實(shí)現(xiàn)隔熱目的。國(guó)內(nèi)主要采用這種涂料來(lái)進(jìn)行隔熱,涂料品種以復(fù)合硅酸鹽隔熱涂料為主。但這種涂料存在干燥周期長(zhǎng)、施工受季節(jié)和氣候影響大、抗沖擊能力弱、吸濕率大、對(duì)墻體的粘結(jié)強(qiáng)度不夠、涂層厚、由施工不當(dāng)導(dǎo)致的大面積空鼓現(xiàn)象和裝飾性不夠的問(wèn)題。另一問(wèn)題是:其內(nèi)部的熱量不易散放,從而使熱量逐步積聚,導(dǎo)致其體系內(nèi)部溫度高。因此,目前較少用于外墻的涂裝。選擇性熱反射涂料是最近幾年國(guó)外開(kāi)發(fā)出的效果顯著的隔熱涂料,其理論研究也日趨完善。它是一種以反射太陽(yáng)光中近紅外部分為主的涂料,不消耗電能,能反射掉大量的太陽(yáng)輻射,減少空調(diào)能耗,有顯著的節(jié)能效果,可用于建筑物屋頂、玻璃幕墻、海上鉆井平臺(tái)、油缸、石油管道、汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)表面、船殼、夾板以及坦克、軍艦、火箭和宇宙飛船上。而我國(guó)目前仍處于研制開(kāi)發(fā)階段。涂料真正要做到隔熱效果良好則需要以上二種或多種隔熱機(jī)理協(xié)同作用。這是一個(gè)發(fā)展方向,國(guó)外已有此類(lèi)產(chǎn)品,它系高分子聚合物多元改性共聚而成的溶劑型復(fù)合隔熱涂料,這種涂料除了有良好的保護(hù)裝飾、耐候性、絕熱性、物理化學(xué)性能以及反射紅外線等功能外,對(duì)太陽(yáng)熱的反射率達(dá)80%以上,比起通用的鉛粉涂料涂層,其表面溫度可降低10℃以上。此外,薄層隔熱反射涂料、水性反射隔熱涂料、真空絕熱保溫涂料以及含有納米或納米以下微孔結(jié)構(gòu)的涂層和用納米材料制成的涂層都將是下階段發(fā)展的熱點(diǎn),目前國(guó)外在這方面已經(jīng)領(lǐng)先。 |
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