涂料產品品種越來越多,應用范圍也不斷擴大,涂料工業已成為化學工業中一個重要的獨立生產工業部門。我國目前涂料產量約為200萬噸以上,其中工業涂料占60%,近年來需求量以3.4%的平均速度增長。
  
  20世紀90年代,世界發達國家進行了“綠色革命”,促使涂料工業的發展向“綠色”涂料方向大步邁進。以工業涂料為例,在北美,1992年常規溶劑型涂料占49%,到2002年降為26%;水性涂料、高固體份涂料、光固化涂料和粉末涂料由1992年的51%到2002年將增加到74%。在歐洲,常規溶劑型涂料由1992年的49%將降到2002年27%;而水性涂料、高固體涂料、光固化涂料和粉末涂料將由1992年的51%到2002年將增加到73%。今后十年,水性涂料將是成熟的技術,而60%以下固體含量的溶劑型涂料則是衰退中的技術。
  
  目前,涂料研究的方向其一是涂料應用的自動化,所提供的產品施工簡便和安全,特別是產品涂裝的自動化;其二是向環保型涂料方向發展;其三是增加新的組成成分,使涂料在涂后發生新的化學變化而構成涂膜,以及將由一次施工只能得到薄涂層轉變為得到厚涂層,涂膜層數也將由繁瑣的的多道配套簡化為簡單施工,涂膜的干燥過程也將利用各種物理、化學反應而大大縮短。
  
  一、水性涂料的發展
  
  隨著各國對揮發性有機物及有毒物質的限制越來越嚴格,以及樹脂,配方的優化和適用助劑的開發,預計水性涂料在金屬防銹涂料、裝飾涂料、建筑涂料等方面的應用替代溶劑型涂料將取得突破性進展。
  
  乳膠涂料是指在水性涂料中,乳膠涂料占絕對優勢,如美國的乳膠涂料占建筑涂料的90%。乳膠涂料的研究成果約占全部涂料研究成果的20%,研究較多的方向有以下幾個方面:(1)成膜機理的研究。這方面的研究主要是改善涂膜的性能。(2)施工應用的研究。美國、日本、德國等國家已生產出金屬防銹底、面漆,在市場上頗受歡迎。
  
  熱塑性乳膠基料常用丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物或聚氨酯分散體,通過大分子量的顆粒聚結而固化成膜。乳膠顆粒的聚結性關系到乳膠成膜的性能。近幾年來,著重于強附著性基料和快干基料的研制,以及混合乳膠的開發。一般水性乳膠聚合物對疏水性底材,附著性差,為提高乳膠附著力,必須注意乳膠聚合物和配方的設計,使其盡量與底材的表面接近,并精心選擇合適的聚結劑,降低水的表面張力,以適應底材。新開發的聚合物乳膠容易聚結,聚結劑用量少也能很好的成膜,現已在家具、機器等塑料制品上廣泛應用。
  
  新研制的乳膠混合物彌補了水稀釋醇酸/剛性熱塑性乳膠各自的不足,通過配方設計,已解決了混溶性和穩定性差的問題。水性聚氨酯涂料是近年來迅速發展的一類水性涂料,除具有一般聚氨酯涂料的高強度、耐磨等優異性能外,且對環境無污染,中毒和著火的危險性小。由于水性聚氨酯樹脂分子內存在氨酯鍵,所以水性聚氨酯涂料的柔韌性、機械強度、耐磨性、耐化學藥品及耐久性等都十分優異,歐、美、日均視其為高性能現代涂料品種而大力研發。