涂料新技术及涂料新产品的发展

　　1、技术的转型

当今涂料技术发展处于转型过程中，各国关于控制VOC排放的空气清洁法的颁布及执行，推动了4项替换技术的开发，即工业用溶剂型高固体分涂料、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得改善涂料性能成为焦点，90年代，世界各市场竞争日益增强，涂料设计者们逐渐将工作重心转向提高生产串和经济效益方面。在上世纪，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，在这样的环境下，各涂料公司只好将目光重新聚焦在研究、开发、革新产品上。在21世纪，除了因素之外，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正逐渐受到基于硅化学，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。硅这种在地球上仅次于氧的自然界第二大丰富物质将成为新一代高性能涂料组成中的设计基体，它可以以纯无机材科基料或有机 无机杂化的互穿网络聚合物基料形式加入涂料中，这大大改善了涂料体系的性能和使用寿命，特别是在对紫外线的稳定性、耐热性、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产品中的校技者。

2、有机 无机杂化技术

新一代气干型碳 硅氧烷杂化体，如环氧聚硅氧烷、硅氧烷 类、渗硅乳胶等，是以有机 无机杂化技术发展的涂料品种，它们均具有突出的耐久性。其中，工程性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，也可用于重防腐蚀涂料体系中，性能优异，低voc，对环境的污染少，在无毒防污漆市场上占有优势地位;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，原料采用丙烯酸和醋酸，这种气干型水性杂化乳液具有丙烯酸乳液和醋酸乳液的双重优点，可用于建筑领域，具有优异的性能，如光泽度、流动性和流平性、可涂刷性、润湿性等，它既有溶剂型醋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v()c，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标，因而在欧洲很流行。渗硅乳液也是杂化乳液中的一种，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/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用于建筑物外墙面，具有出色的水珠效应。

3、氟聚合物及树枝状聚合物

含氟聚合物具有许多烃类对应物所无法比拟的性能，包括突出的耐候性、耐化学品性、抗酸蚀性和硬度，它具有憎水和憎泊功能，因此制成的涂料高度抗污染，使用寿命可达25年;溶剂可溶的含氟聚合物根据相对分子质量和羟基含量可设计成气干或交联型涂料，用于建筑型材、轿车、飞机、商用车辆和海洋领域中，比如，氟化乙烯醚多元醇的氯化涂料是很有前途的船舶用无锡白抛光防污涂料。偏氟乙烯之类的含氟聚合物则用于卷材涂料和建筑用粉末涂料中，为平衡使用效果，常混以热塑性丙烯酸以减少由于过分结晶而产生的收缩以及改善附着力。超支链聚合物也称为树枝状聚合物，具有稠密的支链结构并含有大量的活性端基，它是由一种或多种ABx型单体经均聚或共聚产生的缩聚聚合物，或有时在多功能核分子存在下产生的树枝状聚合物支链网络。其中，ABx单体为脂肪族系(如2，2 二...丙酸)，也可以是芳香族(如3，5 二乙酰氧基苯甲酸)等。在此工艺中，扩链由逐步聚合产生，直至获得所需的相对分子质量和功能性端基，这种多分散性超支链聚合物可更广泛地以工业规模制造。因为它比单分散树枝状物成本低，加工容易。已报道的超支链聚合物多为聚酯类，与线型或常规支链型聚酯相比，它具有很多优点。该聚合物可设计出低黏度、高固体且具有优异的流变性、涂腊厚度和反应活性的产品。这种树枝状聚酯的丙烯酸和...丙烯酸衍生物可用于辐射固化系统。

4、纳米技术

纳米复合涂料所采用的纳米技术属于控制材料的新学科，即通过减少材料尺寸至纳米级水准，得到许多工业上很为重要的技术优点。在涂料领域，纳米技术可通过溶胶凝胶工艺来提升聚合物的性能，改善产品的物理 化学性能，如抗划伤性、自清洁性、耐沾污性等。许多类型的纳米粒子，如纳米金红石型二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米、纳米碳纤维等，正不断被用来改善涂膜的性能，它们可被添加到基料或涂料中作为增强性。纳米粒子可用于制造透明木材填孔料、汽车用清漆、防滑/润滑涂料、防污染涂料，超耐刮性涂料以及高抗沾污性涂料等，由于其潜力巨大，因此已成为全球涂料公司研究的焦点。

5、智能型涂料

智能型涂料属于一类新涂料，其分子系原子级或分子级，它加入涂料配方中会显示出不同寻常的功能。这类涂料包括传感器型涂料、预测性涂料系统、功能型涂料、纳米粒子型涂料、光催化涂料、新型高性能涂料等*例如，在涂料体系中的导电聚合物能起着模拟聚合物中子的作用，即能接收外部刺激并作出应答，这一性能可用来开发传感器型智能涂料，用于化学传感器、气体传感器、生物传感器、光电传感器和热动中;而电致发光聚合物可用于信号指示灯、车辆驾驶室仪表板、机场跑道、伪装路标等以增强可见性;将光活性颜料加到涂料中有助于探测针孔、缩孔、划伤痕迹等施工缺陷，也可用于船舶涂装，如压载水舱施工中需要探测是否有涂层。智能型涂料的另一个重要领域是纳米复合涂料，由于纳米材料的加入，可成功地设计出易清洁涂料、超抗划伤涂料和抗污染涂料等。