涂料化学作业

涂料发展历史概况。

1、涂料的发展史一般可分为三个阶段：

1）天然成膜物质的使用；

2）涂料工业的形成；

3）合成树脂涂料的生产。

天然成膜物质的使用：中国是世界上使用天然成膜物质涂料最早的国家之一。春秋时代（公元前770年～公元前476年）就掌握了熬炼桐油制造涂料的技术。

战国时代（公元前 475～公元前221年）能用桐油和大漆复配涂料。此后，该项技术陆续传入朝鲜、日本及东南亚各国，并得到发展。到了明代(1368～2023年),中国漆器技术达到高峰。

17世纪以后，中国的漆器技术和印度的虫胶（紫胶）涂料逐渐传入欧洲。

涂料工业的形成：18世纪涂料工业开始形成。亚麻仁油熟油的大量生产和应用，促使清漆和色漆的品种迅速发展。

2023年，英国韦廷公司搜集出版了很多用天然树脂和干性油炼制清漆的工艺配方。2023年，英国创立了第一家涂料厂。

在19世纪，涂料生产开始摆脱了手工作坊的状态，很多国家相继建厂，法国在2023年、德国在2023年、奥地利在2023年、日本在2023年都相继建立了涂料厂。19世纪中叶，涂料生产厂家直接配制适合施工要求的涂料，即调合漆。从此，涂料配制和生产技术才完全掌握在涂料厂中，推动了涂料生产的大规模化。

第一次世界大战期间，中国涂料工业开始萌芽，2023年开办的上海开林颜料油漆厂是中国第一个涂料生产厂。

合成树脂涂料时期：19世纪中期，随着合成树脂的出现，涂料成膜物质发生了根本的变革，形成了合成树脂涂料时期。

2023年，英国人a.帕克斯取得了用硝酸纤维素（硝化棉）制造涂料的专利权，建立了第一个生产合成树脂涂料的工厂。2023年，美国化学家贝克兰试制成功醇溶性酚醛树脂。

2023年硝酸纤维素涂料的生产达到高潮。与此同时，酚醛树脂涂料也广泛应用于木器家具行业。2023年，美国通用电气公司的基恩尔突破了植物油醇解技术，发明了用干性油脂肪酸制备醇酸树脂的工艺，醇酸树脂涂料迅速发展为主流的涂料品种，摆脱了以干性油和天然树脂混合炼制涂料的传统方法，开创了涂料工业的新纪元。

第二次世界大战结束后，合成树脂涂料品种发展很快。美、英、荷（壳牌公司）、瑞士（汽巴公司）在40年代后期首先生产环氧树脂，为发展新型防腐蚀涂料和工业底漆提供了新的原料。50年代初，性能广泛的聚氨酯涂料在联邦德国拜耳公司投入工业化生产。

2023年，美国杜邦公司开发了丙烯酸树脂涂料，逐渐成为汽车涂料的主要品种，并扩展到轻工、建筑等部门。第二次世界大战后，丁苯胶乳过剩，美国积极研究用丁苯胶乳制造水乳胶涂料。20世纪50～60年代，又开发了聚醋酸乙烯酯胶乳和丙烯酸酯胶乳涂料，这些都是建筑涂料的最大品种。

2023年联邦德国克纳萨克．格里赛恩公司发明了乙烯类树脂热塑粉末涂料。壳牌化学公司开发了环氧粉末涂料。美国福特汽车公司2023年开发了电沉积涂料，并实现工业化生产。

此外，2023年联邦德国拜耳公司首先在市场**光固化木器漆。乳胶涂料、水溶性涂料、粉末涂料和光固化涂料，使涂料产品中的有机溶剂用量大幅度下降，甚至不使用有机溶剂，开辟了低污染涂料的新领域。随着电子技术和航天技术的发展，以有机硅树脂为主的元素有机树脂涂料，在50～60年代发展迅速，在耐高温涂料领域占据重要地位。

这一时期开发并实现工业化生产的还有杂环树脂涂料、橡胶类涂料、乙烯基树脂涂料、聚酯涂料、无机高分子涂料等品种。

为配合合成树脂涂料的推广应用，涂装技术也发生了根本性变化。20世纪50年代，高压无空气喷涂在造船工业和钢铁桥梁建筑中推广，大大提高了涂装的工作效率。静电喷涂是60年代发展起来的，它适用于大规模流水线涂装，促进了粉末涂料的进一步推广。

电沉积涂装技术是60年代适应于水溶性涂料的出现而发展的，尤其在超过滤技术解决了电沉积涂装的废水问题后，进一步扩大了应用领域。

七十年代以来，由于石油危机的冲击，涂料工业向节省资源、能源，减少污染、有利于生态平衡和提高经济效益的方向发展。高固体涂料、水型涂料、粉末涂料和辐射固化涂料的开发，是其具体表现。

九十年代初，世界发达国家进行了“绿色革命”，对涂料工业是个挑战，促进了涂料工业向“绿色”涂料方向大步迈进。以工业涂料为例，在北美和欧洲，2023年常规溶剂型涂料占49%，到2023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2023年的51%增加到2023年的74%。

涂料工艺的未来

今后十年，涂料工业的技术发展将主要体现在“四化”——水性化、粉末化、高固体份化和光固化。

1）涂料的水性化。

在水性涂料中，乳胶涂料占绝对优势，此外，水分散体涂料在木器、金属涂料领域的技术、市场发展很快。水性涂料重要的研究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；③水性聚氨酯涂料。这是近年来迅速发展的一类水性涂料。它除具有一般聚氨酯涂料所固有的高强度、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。

由于水性聚氨脂树脂分子内存在氨基甲酸酯键，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、日均将其视为高性能的现代涂料品种大力研究开发。

2）涂料的粉末化

在涂料工业中，粉末涂料属于发展最快的一类。由于世界上出现了严重的大气污染，环保法规对污染控制日益严格，要求开发无公害、省资源的涂料品种。因此，无溶剂、100%地转化成膜、具有保护和装饰综合性能的粉末涂料，便因其具有独有的经济效益和社会效益而获得飞速发展。

3）涂料的高固体份化

在环境保护措施日益强化的情况下，高固体份涂料有了迅速发展。采用脂肪族多异氰酸酯和聚己内酯多元醇等低粘度聚合物多元醇，可制成固体份高达100%的聚氨酯涂料。该涂料各项性能均佳，施工性好。

用低粘度ipdi三聚体和高固体份羟基丙烯酸树脂或聚酯树脂配制的双组份热固性聚氨酯涂料，其固体含量可达70%以上，且粘度低，便于施工，室温或低温可固化，是一种非常理想的高装饰性高固体份聚氨酯涂料。

4）涂料的光固化。

光固化涂料也是一种不用溶剂、节省能源的涂料，最初主要用于木器和家具等产品的涂饰，目前在木质和塑料产品的涂装领域开始广泛应用。在欧洲和发达国家，光固化涂料市场潜力大，很受大企业青睐，主要是流水作业的需要，美国现约有700多条大型光固化涂装线，德国、日本等大约有40%的木质或塑料包装物采用光固化涂料。最近又开发出聚氨酯丙烯酸光固化涂料，它是将有丙烯酸酯端基的聚氨酯齐聚物溶于活性稀释剂（光聚合性丙烯酸单体）中而制成的。

它既保持了丙烯酸树脂的光固化特性，也具有特别好的柔性、附着力、耐化学腐蚀性和耐磨性。

3）涂料的高固体份化

4）涂料的光固化。

它既保持了丙烯酸树脂的光固化特性，也具有特别好的柔性、附着力、耐化学腐蚀性和耐磨性。

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