涂料

随着21世纪的到来，涂料工业已经成为人们生活中不可或缺的重要部分。由于涂料产品已
经渗透到国民经济各部门，随着中国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，中国已经
成为世界主要涂料市场之一。目前中国已经成功加入WTO，中国涂料工业将直接面临国外
诸多大公司的激烈竞争。因此如何发挥我国涂料工业的科技优势，缩短我国与发达工业国家
涂料技术水平的差距，提高我国在国际涂料市场的竞争能力，不但关系到我国国民经济的稳
定增长，而且对于我国涂料工业未来的发展将起到至关重要的作用。
我国涂料工业已有80多年的历史，其应用领域已经遍及方方面面。随着21世纪的到来，人
们的环保意识日渐增强，相应的政策法规已经出台，对涂料的环保性提出了严格的要求。2003
年6月5日是第31个世纪环境日，国家环保总局发布了《2002年中国环境状况公报》指出：
化工行业要通过清洁生产达到经济效益和环境效益的良好结合，以解决环境污染与社会经济
协调发展的矛盾。而涂料产品在使用过程中，由于其中的有机溶剂，涂装成膜后挥发出大量
的VOC（挥发性有机化合物），对环境产生污染，所以未来的涂料工业必将向着无毒、高效、
成本低、应用广的方向发展。
1涂 料 工 业 现 状
1．1建筑涂料
国外建筑涂料无论从产品品种、产品质量还是应用领域都有了很大发展，建筑涂料占整个涂
料产量的50%以上，且国外建筑涂料正向着低VOC排放量、功能复合化和高档次高性能方
向发展，如最近国外开发的高层建筑物外墙使用的新型超耐候氟树脂涂料使用效果可达20
年。
而我国建筑涂料的研制和生产起步较晚，基础差，但近10年也得到了较大发展，发展势头
迅猛。据相关报道，到2005年中国市场上建筑涂料的产量和产值将分别增加8.8%和9.3%
产量将达到200万t，到2015年建筑涂料总量将达到300万t水平。目前我国正在大力研制
和开发高效高耐沾污性能和耐候外墙涂料以适应市场的需求。
（1）有机硅改性丙烯酸乳胶外墙涂料：有机硅改性丙烯酸乳液涂料俗称硅丙乳液涂料，是
在硅丙乳液中加入颜填料、各种助剂和水，经研磨分散调配而成，可以解决传统丙烯酸乳液
涂料高温耐热性差、涂层变软、墙面沾污，而低温涂层变脆造成涂层开裂脱落等缺点。在硅
丙乳液成膜过程中，元素硅在涂膜正面的含量比在反面的含量高，说明有机硅在硅丙乳液涂
层的正面出现富集现象，从而使硅丙乳液涂料的耐水性、耐高低温和耐候性都有显著的提高。
另外硅丙乳液涂膜的透气性好，外部雨水进不去，而墙体内部潮气又能散发出来，因此对建
筑物起到了较好的保护作用。目前市售的硅丙乳液普遍存在有机硅含量较低的问题，有机硅
接枝率一般只有3%～5%，这样势必影响硅丙乳液的使用性能。高性能硅丙乳液中有机硅含
量应在10%以上，中化建常州涂料化工研究院等单位开发的硅丙乳液有机硅含量在15%以
上，引起业界的特别关注。
（2）聚氨酯外墙涂料：聚氨酯涂料自20世纪90年代以来，由于其高装饰性、施工性能好、
耐候性能好等优点，因此在各种大型机械、桥梁建筑上得到了广泛应用。但传统的聚氨酯涂
料具有固体组分低、理论涂布率不高、一次成膜厚度只能达到30µm等缺点。而最近市场出
现的厚浆型聚氨酯涂料则能解决上述问题，该类涂料施工性能好，一次成膜厚（200～
250µm），且耐候性优异，理论涂布率高，是聚氨酯涂料中的高档产品，目前已经成为上海
振华港机公司的指定品牌，产品出口到国外，产生了较大的经济效益。
1．2氟树脂涂料及其应用
氟树脂涂料是以含氟单体为主体与其它单体（如丙烯酸酯或聚氨酯）进行共聚得到的高性能
涂料，具有超强的耐候性、耐寒性、耐高温、耐腐蚀、耐沾污及表面自洁性等，广泛应用于
传统涂料所无法应用的领域，如舰船低表面能防污、火箭、飞机表面涂饰以及桥梁建筑等主
要领域的防腐等，可以说氟树脂涂料已经进入了一个快速发展的阶段。
该类涂料国外的工业领域和建筑方面最早的商业化规模生产始于20世纪80年代，例如3M
公司、Du Pont公司、Hoechest公司、旭硝子公司、大金工业公司和大坂有机化学公司等。
我国这方面研究起步较晚，始于20世纪70年代。90年代至今，有关科研院所、大中专院
校及大型企业已经开始对该领域进行全面研究，可见氟树脂涂料的应用已经引起了人们的密
切关注。
2中国涂料工业的科技水平与发达国家的差距
虽然我国在过去的一段时间通过涂料科技攻关，取得了一批具有国际先进水平的成果，但与
发达国家相比差距明显，特别是在涂料产品的水性化、专用化和产业化等方面差距较大。
（1）水性化：国外发达国家的环保法规严格，环保型涂料、VOC含量低的高性能涂料总产
量的60%，其中乳胶漆占建筑涂料的90%以上。虽然我国水性涂料的研制有40多年的历史，
但溶剂型涂料的比例仍然很大，工业涂料中的水性涂料比例不足10% 。如国外汽车用水性
涂料产品已经工业化，而我国除水性电泳底漆批量生产外，水性中涂漆和面漆仍未工业化。
因此加强环保产品的研发力度势在必行。
（2）专用化：由于我国长期计划经济的影响，因此通用涂料的生产占主流，而高性能专用
涂料品种少、质量低，大多数汽车装饰涂料、高质量建筑涂料树脂、船舶防污涂料树脂等都
是从国外进口或合资生产，因此调整我国涂料产品的品种结构，使其向着合理的方向发展，
才能使我国在新世纪国际涂料工业竞争中处于有利的位置。
（3）产业化：虽然目前我国涂料工业研发力度大大增加，有一些比较有前途的涂料品种也
相继出现了工业品，但由于我国特殊的国情，许多项目工业化难度很大，转化为生产力速度
太慢，与国际市场脱节，这也从一定程度上影响了我国涂料工业前进的步伐。因此在市场经
济的大潮下，中国政府应该在某些涂料项目上加大支持和投资力度，加快我国涂料工业的开
发和技术基础研究，提高我国涂料科技水平，缩短与发达国家的差距。
3涂料工业的发展前景展望
3．1低污染、高性能、高装饰水性汽车涂料
高档汽车和轿车涂料的技术水平代表一个国家的工业技术水平。欧美等国家水性
汽车涂料系统产品已经实现了工业化，必将逐步取代溶剂型汽车涂料。而我国仅有水性是泳
底漆实现了工业化，水性中涂漆和面漆仍处于试生产阶段。因此要加大对底污染、高性能、
高装饰水性汽车涂料系列车员产品的研发，才不至于受到国外汽车涂料对中国汽车涂料市场
垄断的冲击。这就要是加大对高档汽车涂料的科技开发的投资和力度。
3．2海洋舰船用全氟树脂无毒防污涂料
长期航行在海水中的舰船，不但受到海水的腐蚀，而且还受到水中微生物的附着，给舰船正
常航行带来了很多困难。传统的防污涂料是在涂料中添加有毒的饵料（如有机锡TBT及氧
化亚铜DDT等），利用有毒饵料的缓慢释放达到防污防腐的目的，但对海洋生态环境产生
了永久性的危害，且随着饵料的不断释放，其防污防腐交果明显下降甚至消失。国际海事组
织已规定2003开始禁止生产含TBT的舰船防污漆，2008年禁止涂有该类涂料的船只进港，
因此开发低污染高性能的无毒防污涂料已经成为各国面临的重要任务。
全氟树脂无毒低表面能防污涂料，是利用物理作用的涂料中添加含全氟基团的单体，利用全
氟基团的特殊性能使涂料的表面能大大降低，以达到防污的目的。由于使用过程中并没有添
加任何有毒饵料，对环境无害，且加入的全氟树脂单体作用持久，使舰船的防污效果可持续
到15～20年，大大提高了效率。因此全氟树脂无毒防污涂料的研制和开发必将成为未来无
毒防污涂料产品开发的主流。
3.3纳米涂料及其在涂料中的应用
21世纪已经进入纳米时代，纳米技术和纳米材料正在快速发展并应用于各领域。如纳米二
氟化钛、纳米氧化锌、纳米三氧化二铁等，其粒子大小介于普通粒子和分（原子团）之间，
产生紫外线吸收、电磁波屏蔽、光谱抗菌性能特殊效应，应用于涂料工业，大大提高涂层的
耐候性、耐污染性、自洁性、防霉性及外观装饰性能等。纳米材料在汽车、建筑涂料、功能
性涂料中的应用，具有传统涂料所没有的明显特性。目前国内研究和试产纳米TiO2、纳米
ZnO、纳米CaCO3、纳米SiO2的科研院所和企业较多，但如何顺利实现工业化，并早日将
产品打入国际市场，将是纳米材料在涂料工业中能否持续发展的关键。该项技术可以新世纪
继续完善和发展，使我国的纳米技术和材料在涂料中的应用处于世界先进行列。