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涂料与涂装的发展历程

【摘要】:第二时期称为工业涂装的出现和发展时期。按涂料用途的不同,一般可将涂料分成以下三大类:泛用涂料主要是油性漆和新型的合成树脂调合漆、乳胶涂料、自干型合成树脂涂料和硝基漆等,供住房、汽车修补等涂装用。在涂料的原材料方面,则以石油化学工业为基础,开发了许多种合成树脂涂料。

1.涂料的发展简史

涂料的发展可以追溯到几千年之前。早在公元前2000年左右,我国劳动人民就已经知道使用从野生漆树上收集的天然漆,用来装饰器皿。埃及人也已使用阿拉伯树胶、蛋白等作为漆料制成色漆来装饰物件。但是,近代的涂料工业的形成却只有二三百年的历史。开始时使用天然树脂来改性干性植物油,提高了漆膜的性能。这种油树脂型的涂料一直沿用到20世纪初,没有较大的发展。直到20世纪20年代,出现了酚醛树脂,才改变了涂料完全依赖天然材料的局面,它是和桐油一起熬炼制成的漆,质量水平提高到新的高度。20世纪30年代出现了醇酸树脂,使涂料摆脱了油树脂型的格局,从而进入了合成树脂涂料时代,以后进入了快速的发展时期,发展成为现在的18大类涂料。涂料的使用范围远远超出原始的装饰目的,深入到了材料的保护领域。到如今,防腐蚀涂料已成为继建筑涂料之后的第二大涂料种类,在现代涂料工业中占据了重要地位。

随着工业的高度发展,环境污染问题越来越严重。涂料的制造和施工,尤其是施工场所,是巨大的污染源之一。为了保护环境,涂料又向着低污染方向发展。涂料对环境的污染,主要来自溶剂的挥发。所以发展的低污染涂料是少用有机溶剂的高固体涂料和非水分散涂料;或者是以水代替部分有机溶剂的水性涂料;或者是使用反应性(活性)溶剂的无溶剂涂料以及没有溶剂的粉末涂料。这些涂料成膜物质虽然未越出18大类涂料之外,可是运用的技术绝非长期沿用的溶剂型涂料技术,使涂料工业又有了新的发展。

2.涂装技术的发展简史

随着高分子化学的发展,涂料工业和涂装技术取得了显著的进步。真正形成近代涂装技术可从20世纪算起,可把涂装技术发展史划分为三个时期。

第一时期可称作古典涂装时期,即涂装还属于手工涂装阶段。在这一时期,被涂物的底材主要是钢铁和木材,采用手工业作坊式涂装,涂料的种类和涂装方法都非常有限,常是手工刷涂油性漆,后期随着汽车工业的发展,硝基漆和醇酸树脂漆的出现,开始采用手工空气喷涂。

第二时期称为工业涂装的出现和发展时期。在这一时期,涂料和涂装按各自的用途有了明确的区分,根据各种用途开发的涂料及涂装技术也获得了实际应用。按涂料用途的不同,一般可将涂料分成以下三大类:

(1)泛用涂料 主要是油性漆和新型的合成树脂调合漆、乳胶涂料、自干型合成树脂涂料和硝基漆等,供住房、汽车修补等涂装用。

(2)建筑涂料 即供巨型铁塔桥梁、高楼大厦、海轮等需长期保护的建筑物、构造物、船舶等涂装用,所使用的涂料,由原来的油性系、合成树脂系(主要是醇酸树脂系)发展到氯化橡胶系、环氧树脂系涂料。

(3)工业用涂料 供汽车及其部件、摩托车自行车家用电器、缝纫机、办公用具、钢制家具、农业机械、建材、乐器、金属容器流水线生产的工业制品的涂装用。

在这一时期主要是研究和开发能满足各种底材和预定要求性能的涂料和涂装工艺,以及涂料和涂装两者结合的合理化(如靠延长漆膜使用寿命来延长重新涂装的间隔期、缩短涂装时间,减轻劳动强度和节省劳动力等)。即力求花费最小的涂装成本费用来得到最大的涂装效果,故又称为涂装工程时期。

在涂料的原材料方面,则以石油化学工业为基础,开发了许多种合成树脂涂料(故也称为合成树脂涂料时期)。静电喷漆、高压无空气喷涂、电泳涂装、烘干(热风对流烘干、辐射烘干、远红外烘干、光固化)等涂装技术也获得了大量的应用,因而使涂装的手工艺色彩逐渐淡薄,导向完全的流水线涂装。

第三时期称为社会化时期。随着国民经济的高度发展和工业水平的快速提高,资源紧张和三废污染成了世界各国普遍重视的社会问题。涂料制造和涂装行业是资源耗量很大的工业领域,又是大气和水质的污染源之一。所以这个时期的主要目标是在保持涂料工程化用最小的涂装成本达到最大的功能的同时,必须探索采用能满足社会要求的高资源利用率、能排除或预防环境污染的涂料涂装工艺。

近几年来随着石油产品的短缺,资源的有效利用和节约问题日益受到人们的关注;而随着工业的发展,污染日益严重,环境保护也不容忽视。因此,开发和采用资源利用率高、低污染或无污染型涂料和涂装技术已成为今后研究的重点。