摘 要 阐述了涂料工业的特点，国内涂料行业现状，并按环境友好型涂料、工业专用涂料、特种功能涂料、助剂和溶剂分类作了详细介绍，还就涂料行业管理体制创新，信息和科技进行了论述。

　　关键词 涂料 行业特点 国内现状 发展方向

　　1 绪论

　　1.1 涂料的组成、作用

　　涂料俗称油漆，是一种涂覆在物体（被保护和被装饰对象）表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。

　　涂料是由成膜物、溶剂（有机溶剂或水）、颜料与填料、助剂组成。早期的成膜物主要是油脂、大漆和其他xx树脂（有机和无机），“油漆”因此而得名。随着大量的合成树脂进入涂料工业，单纯沿用“油漆”这一名称已不恰当，随改称“有机涂料”（organic coatings）。近年来，无机涂料得到较快发展，“有机涂料”一词显然已不确切，统称“涂料”较为合适。国外文献中常有paints and coatings，这并不是指“油漆”和“涂料”之意，而是同义重复，一般译为“涂料”即可概括原意。当然，paint和coating单独使用时，还有其他的含义。因“油漆”一词由来已久，往往把“油漆”和“涂料”等同使用，已约定俗成，习以为常，专业人员不会产生误解。社会上（尤其是一些销售涂料部门）确有把“涂料”与“油漆”分开的现象，误以为内外墙乳胶漆才叫“涂料”，把溶剂型涂料称为“油漆”。这显然是错误的。二者都是涂料。

　　涂料在施工后成膜，主要起保护、装饰、标志和特殊作用。

　　保护作用是使被涂物体免受环境介质的侵蚀、风化、摩耗，延长物体寿命。装饰作用是赋予物体各种颜色，犹如衣服包装人的外表一样，起到装点环境、美化生活的作用。标志作用是指各种交通标识，输送不同物料的化工管道外壁的不同标识，以表示警告、危险、安全、前进、停止等，使交通人员和化工操作人员便于操作。特种涂料除了具有传统的保护、装饰作用外，还可以在特定条件下满足光、热、磁、电、辐射、防污、防霉、xx等特殊要求，满足高科技与国防工业发展要求，是正在迅速发展的高附加值的新品种。

　　1.2 涂料的分类

　　涂料的花色品种数以千计，分类方法也很多。按有无颜料可分为清漆、色漆；按形态可分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料等；按涂膜固化方式可分为自干涂料、烘干涂料、辐照固化涂料等；按用途可分为建筑涂料、汽车涂料、飞机蒙皮涂料、木器涂料等；按施工方法可分为喷漆、浸漆、电泳漆、浇铸漆等；按工序可分底漆、腻子、二道漆、面漆（底色漆）、罩光漆等；按效果可分为绝缘漆、防锈防腐漆、防污漆、防霉漆等。

　　以上分类各有侧重，不能全面反映涂料的本质。如何科学地对涂料进行分类，一直是业内人士不断探索的一个课题。从1967年开始，原化学工业部确定按成膜物类型将涂料分为17大类，另加辅助材料1类，共18大类。这种分类方法沿用了30多年，执行中遇到不少问题。比如，一个涂料品种含有2种以上成膜物，究应归属哪一类？虽然有许多补充规定，还是常有些难以自圆其说的尴尬。又比如氟树脂改性丙烯酸树脂，用聚氨酯固化剂固化，是归属丙烯酸类，还是归属氨酯或有机氟树脂类？难以敲定。涂料技术迅速发展，几种成膜物用物理或化学方法复合改性的情况越来越多，18大类的分类法已不适应，看来按应用目的来分类比较恰当，国内有关部门也正在按这个方向修订涂料产品分类方法标准。

　　从国内外涂料技术发展来看，应将涂料分为建筑涂料、工业涂料、特种涂料三大类，每大类再分为若干小类。比如，建筑涂料中有内、外墙涂料、防水涂料、地坪涂料等；工业涂料中有汽车涂料，桥梁涂料，卷材涂料，木器涂料等；特种涂料中有飞机飞行器用涂料，防污涂料等。按应用目的分类，同一个涂料品种含有多种成膜物组分也不会产生矛盾，方法也比较简单，比较符合发展需要。

　　美国2000年涂料产量600万t左右，其中建筑涂料产量占50%，产值占38%；工业涂料产量占36%，产值占40%；特种涂产量占14%，产值占22%。

　　我国2001年涂料总产量究竟多少？报道的数据不一。其中，建筑涂料估计在30%～40%（也有资料报道在50%以上），特种功能涂料在8%～10%，其余为工业涂料。由于涂料产品分类方法新标准尚未颁布，目前国内仍执行18大类的分类标准法。

　　1.3 涂料工业特点

　　涂料化学工艺过程分为涂料制造工艺和涂料应用施工（涂装）工艺两大部分。涂料制造是以成膜物（油脂、树脂）、颜料、填料、溶剂和助剂为基本原料，制成不同用途的涂料产品。涂料制造商提供的涂料产品是半成品，施涂在被涂物体表面，通过不同方式固化形成高分子干涂膜，才是正式产品，对物体表面起保护、装饰或标识与特殊作用。施工应用（涂装）包括被涂物体表面处理、施工方法及所用设备、涂膜的干燥与性能评价。涂料制造与涂装两部分工艺密不可分，不能偏废任何一方。以使用要求为“龙头”，从涂料性能及使用是否简便的角度对涂料质量提出要求，可使涂料品种更好地适应使用要求。涂料提供过去比较忽视涂装工艺的配套研究，阻碍了涂料品种的正常发展，失去了一些商机，让外商占去了不少的涂料市场。国内涂料制造者应从中吸取教训。

　　1.3.1 产品应用的广泛性和专用性

　　涂料广泛地应用于国民经济和国防各部门及人民生活中，其服务面十分广泛。但每个部门、每一服务对象对涂料性能的要求不同，必须生产不同性能、不同规格的涂料产品，以满足不同的使用要求，所以涂料又具有专用性。

　　有一些通用性较好的涂料品种具有较好的综合性能，能满足诸多方面的使用要求。这类品种产量大、应用广，是传统涂料品种中的骨干产品。

　　1.3.2 具有加工工业性质

　　涂料所用的成膜物、颜填料、溶剂和助剂四大类原料，除极少数特殊组分需自制外，基本上都可从市场上购得，从而使涂料行业带有“来料加工”的性质。

　　如前所述，涂料产品只是一种半成品，必须在涂装之后体现其作用，离开了使用对象，涂料也就失去了意义。这说明涂料产品是一种服务性的配套材料，不仅决定了涂料工业带有加工工业性质，而且也决定了涂料工业必须紧跟国民经济与国防工业的发展，紧跟人民生活水平提高对涂料提出的新需要，相应发展和超前发展。

　　1.3.3 知识密集度高

　　涂料虽具有加工工业性质，但技术更新换代要快，知识密集度很高。涂料生产使用的原材料多，工艺多样化。而且由于品种繁杂，产品配方设计、原料选择具有很高的技术性、技艺性，不仅涉及无机、有机、物化、分析、高分子、胶体等基础化学，还涉及物理、机械、计算机学科。涂装工艺也很复杂，包括表面处理、涂装施工、涂膜固化、产品评价及减少污染等，还涉及界面、电子、能源、环境等多种学科。各种化工新材料、新技术的引入，赋予涂料以许多优良性能，将涂料提升到化工新材料系列，更增加了涂料与涂装的知识密集程度。早在上个世纪60～70年代，日本将制造业的技术密集度定为100，而料则为279。发展到现代，涂料知识密集度要超过这个定位。

　　1.3.4 投资少，见效快，入门容易，持续规模化发展较难

　　涂料属精细化工产品，和大宗化工产品相比，具有投资少、利润高、投资回收快的特点，加之它属于加工工业，吸引了许多业内外人士投资办企业，小涂料企业遍地开花，导致涂料市场竞争的复杂性与无序性。确有一些民办、三资涂料企业成为业内佼佼者，上升为“明星”企业。一些涂料企业{ldz}由于对涂料是知识密集度高、技术更新换代快的特点认识不足，不久就成为市场竞争的失败者。有的年产值超亿元甚至达十多亿元的大涂料企业，也只昙花一现。

　　1.4 国内涂料行业现状

　　1.4.1 产量稳步增加

　　自改革开放以来，我国涂料产量逐年增加（见图1）。2000年，国有企业及产品年销售收入在50万元以上的非国有企业的涂料总产量为183.9万t，仅次于美国和日本，居全球第三位。2001年，包括小涂料厂产量在内的全国涂料总产量在250万t左右，居世界第二位。但我国人均涂料消耗量不足2kg/人·a，只相当于全球人均消耗量的一半多一点（工业发达国家涂料人均消耗量{zg}超过15kg/人·a）。从这点上看，我国涂料工业发展空间较大。

　　全球2000年涂料总产量2 500万t左右，每年以3%的速率增长，发展势头趋缓。相比之下，我国2001年涂料产量、产值与利润是高速度增长的

　　（表1）

　　按国有企业和年销售额500万元以上的非国有企业统计，我国2001年涂料总产量181.6万t，比2000年减少了1.27个百分点，但涂料消费量却上升了0.92%，达到196.28万t（因进口量比2000年18.09万t增加了43.35%）。我国涂料工业总产值和实现利润的增长速率不仅远远高于全球3%的平均增长速率，而且高于国内石化工业和全国工业的增长速率。从表1可以看出，2001年涂料工业产值和利润在石油和化学工业中分别占3.46%和1.69%，在全国工业中分别占0.62%和0.40%。这说明涂料工业已在我国国民经济中占有一定地位。

　　（见中国涂料行业例年产量图1）

　　我国三大涂料产区即长江三角洲（华东地区）、珠江三角洲（中南地区）和包括北京、天津在内的华北地区的涂料产量、销售收入和实现利润如表2所列。

　　（见表2）

　　从表2可以看出，长江三角洲（华东地区）的涂料产值只占行业的44.6%，而销售收入和利润却分别占51.2%和61.7%，说明xx品种在增加。其中，上海、江苏、浙江三个省市的产值占华东地区的78.18%，占全国的34.87，是行业中稳健发展的地区。

　　中南地区2001年涂料产值和销售总额增长率虽然略大于行业的平均值，但利润却减少3.42个百分点，说明低附加值的产品比例在增加。广东省是该地区的涂料生产大省，其产值占该区的43.24%，占全国的12.24%，涂料总产值排在上海、江苏、浙江的前面，居全国xx。但广东省2001年的涂料产值比2000年下降了7.53%，利润下降超过4%。

　　华北地区有京、津、冀三省市支撑，市场巨大。由于南方涂料大举涌入，该地区涂料制造商的市场份额缩小，使本地涂料产量降低。

　　西南、西北、东北三个地区的涂料总销售额占全行业的8%以下，这与其区域经济发展比较迟缓有关。

　　1.4.2 产品结构发展

　　长期以来，国内一般以合成树脂所占比例的大小来评价涂料产品结构是否合理。这是过时的评价方法。以涂料产品的低污染化程度来评价涂料产品结构的合理性，才符合涂料新发展要求。

　　上个世纪60年代，石油化工的发展为涂料用的合成树脂提供了丰富的原料，促使合成树脂涂料迅速发展。合成树脂涂料在性能上一般优于以xx油脂为主要原料的油基涂料，加之当时国内油脂（尤其是食用油）缺乏，满足不了涂料发展的要求，国家、行业与企业都大力提倡发展合成树脂涂料，自然形成了以合成树脂漆所占比例多少来作为评判涂料产品结构是否合理、先进的标准。不仅国内30多年来一直沿用这个不成文的评判标准，就是日本涂料行业也仍在使用这个方法。

　　当前，减少涂料生产对环境的污染日益受到人们的关注，合成树脂在涂料中所占比例多少，已不能作为评判现代涂料品种结构是否合理和先进的标准。况且，现在xx油脂是利用太阳能生产，节省能源，对环境的污染相对较少。油基涂料经高科技改进，性能在大幅度提高。某种程度上还提倡涂料生产多使用xx油脂。根据这些进展，欧美国家早已摒弃了用合成树脂涂料所占比例作为描述涂料产品结构是否合理的做法，而是采用以环境友好型涂料品种的发展来反映涂料产品的进展。如美国1999年描述其涂料产品结构是：低污染涂料品种占81.5%，传统溶剂型涂料占18.5%。据预测，到2005年，传统溶剂型涂料将只占10%，环境友好型涂料将增加到90%。这种涂料产品结构是比较先进的。

　　日本至今仍然以合成树脂所占比例来评价其涂料产品结构。1997年日本合成树脂涂料已占总涂料产量的95%以上，但它的涂料产品水性化程度比美国、西欧要低得多。

　　全球涂料产品结构总的发展趋势见表3。从表3看出，传统溶剂型低固体分涂料在逐年降低，低污染型涂料在逐年增加，尤以水性涂料、粉末涂料增幅较大，是最受推荐的环境友好型涂料。而高固体分溶剂型涂料则呈下降趋势（{jd1}产量仍在缓慢增加），其中的无溶剂（辐射固化）涂料增幅也较大。

　　（见表3）

　　我国尚未用低污染涂料产品比例来评价产品结构。“十五”（2001～2005年）涂料行业发展规划如表4所示（只列出了粉末涂料的发展规划，没有列出其他低污染涂料品种的进展趋势）。

　　（见表4）

　　2 环境友好型涂料——涂料工业发展的主要方向

　　2.1 概述

　　为了便于施工应用，传统涂料使用大量的有机溶剂来溶解和稀释。在施工和固化成膜后，有机溶剂会挥发于大气中，有些涂膜固化过程中也产生挥发性有机化合物逸至大气中。这些挥发性有机物质（volatile organic compounds）简称为VOC。在大气中，在太阳光和热的作用下，VOC与氧化氮等反应，形成光化学烟雾，导致空气质量变差。VOC对人体的影响可分为三种类型：一是气味和感官，包括感官刺激，使人感觉干燥；二是黏膜刺激和其他系统毒性导致的病态，即刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等，而且很容易通过血液造成大脑障碍，从而导致xxxx系统受到抑制，使人产生xx、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉，三是基因毒性和致癌性。

　　许多国家都先后颁布了限制VOC的法规。美国在1966年颁布的“66法规”是世界上限制VOC的{dy}个法规。这一法规规定涂料中有机溶剂体积分数不得超过17%。在当时看来，这个限值很严。有些国家也陆续颁布了有关环保法令。这对水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等环境友好型涂料的发展起了促进作用。“66法规”颁布30多年来，限制VOC的环保法规日严，规定工业涂料VOC在250～450g/L，水性涂料VOC≤250g/L（相当于溶剂含量6.67%）。德国蓝天使环境标志的标准规定VOC≤1.05g/L。有的标准对涂料中重金属含量也有限值规定。

　　适应国内住房产业和建材产业的发展，建筑装饰装修用涂料量大而且增速快，2001年我国先后出台了GB18581-2001《室内装饰装修材料——内墙涂料中有害物质限量》、HBC12-2002《环境标志产品认证技术要求——水性涂料》和GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》等。除HBC12-2002标准外，其他三个标准都是强制性的标准，是我国{dy}次对涂料中有害物质作强制性限制，虽然比美国“66法规”晚了35年，但仍是很大的进步。

　　GB18581-2001、18582-2001强制性条款分别

　　见表5、表6

　　这两个强制性国标（尤其是GB18582-2001）颁布后，在北京等地区引起了一场关于VOC限值先进性的辩论。这是一个很大的进步，说明我们在向国际先进水平迈步。但国际是市场准入的标准，北京、上海等先进地区和企业可以制定高于国标的地方标准和企业标准。GB18582-2001对VOC限值的规定与美、德相关标准的比较见表7。

　　GB18582-2001规定的VOC≤200g/L，似乎比美国标准先进，但不扣水，实际上比美国标准低。因为不扣水的VOC 200g/L相当于扣水的VOC 410g/L。北京地方法规规定的VOC≤125g/L，相当于扣水下的VOC为250g/L。有的学者建议，下次修订VOC限值标准时，可改为扣水后平光水性内墙涂料的VOC为250g/L，非平光水性内墙水性涂料的VOC为380g/L，好与国际接轨。

　　强制性国际的颁布执行，有利于规范涂料市场，把发展环境友好型涂料提到日程上考虑。这无疑会推动其迅速发展。

　　（见表7）

　　2.2 环境友好型涂料

　　2.2.1 水性涂料

　　2.2.1.1 有关名词术语

　　①环境友好型涂料

　　水性涂料是产量大、发展最快的环境友好型涂料。从表7可以看出，即使达到环境标志要求的水性涂料，也不能称之为“绿色涂料”。这是因为，不仅其中仍含有少量有害的VOC，而且涂料所用原料不一定都符合绿色化学化工要求，因此称为环境友好型涂料比较合适。国内外已就此取得共识。

　　②水性涂料

　　水性涂料（water borne coatings）或水性漆（water borne paint），以前分为水溶、水分散和水乳化三种类型。被分散的粒子直径在0.01～0.1μm的称为水分散涂料；粒径在0.1μm以上的称为水乳化涂料；粒径在0.01μm下的称为水溶性涂料。

　　近年来，有的文献已把水乳化和水分散两种类型笼统称为水分散涂料（water dispersible coatings）。

　　随着高分子液体技术的发展，人们对水溶性（water souble）树脂有了新认识。过去用胺（氨）中和或一元酸中和的含盐基的低聚物，如电泳涂装用的阳、阴离子水性树脂及其他胺中和的水性树脂，都称为水溶性树脂，并有专著叙述。这其实是一种误导。实际上，它们并不溶于水中，而是其有机溶剂的胺盐溶液可经水稀释后形成相当稳定的聚合物聚集体的分散溶液。现在一般用“水稀释涂料”（water-reducible）这一术语来描述这一类水性涂料，是指用水来稀释溶剂中的树脂，形成树脂在水中的分散体。水稀释树脂还包括那些含亲水基团分散在水中的低分子树脂。

　　由此看来，可以用“水分散涂料”这一术语来概括水性涂料。考虑到行业的习惯用法，可用“水乳化涂料”与“水稀释涂料”来分别加以描述，不宜再用水溶性涂料这一名称，因水溶性涂料是指树脂能真正溶于水中的涂料。

　　2.2.1.2 品种

　　如上所述，水性涂料的主要品种可用“水稀释涂料”和“水乳化涂料”描述。电沉积涂料和水性丙烯酸环氧、醇酸的浸涂漆、喷漆属于水稀释的分散体涂料。电泳漆有阳极电泳漆和阴极电泳漆之分。

　　①水稀释涂料

　　用水性的马来酸酯化的环氧酯用于喷涂或浸涂施工钢材底漆很重要，因为溶剂型低固体分底漆中VOC含量较高，降低困难，用水性底漆可有效降低VOC。水性底漆可排除火灾危险，特别适合浸涂施工。饮料罐内壁水稀释涂料的成膜物是苯乙烯、丙烯酸酯和丙烯酸与双酚A环氧接技共聚物，产品是环氧/丙烯酸接枝共聚物、未接枝丙烯酸共聚物和未反应环氧树脂的混合物。用二甲基乙醇胺等有机胺中和，用水性三聚氰胺甲醛树脂作交联剂，用喷涂施工，涂料贮存稳定。

　　水性稀释丙烯酸树脂，Mw/Mn是35000/15000，每个分子平均有10个羟基基团及5个羧酸基团，与水分散三聚氰胺甲醛交联剂一起，可以达到相当于普通溶剂型丙烯酸磁漆的性能。这种涂料的不足之处是施工固体分低，采用喷涂、辊涂或帘涂施工，固体分的体积分数为20%～30%。但在汽车金属闪光涂料中，低固体分是个优点，因为它能使铝粉颜料在漆膜中达到较好的取向。

　　水稀释醇酸树脂中用仲醇或醚醇作溶剂制成酸值大于50（mgKOH/g）的树脂，用氨水或胺中和，可用水稀释，形成溶剂溶胀的聚集物的水分散体。不可用伯醇溶剂，以免在涂料贮存中和醇酸酯交换导致分子量和平均官能度降低。水分散醇酸树脂的水解稳定性是一个问题。如用苯二甲酸酐或偏苯三甲酸酐半酯，水解稳定性较差。发生水解时，助溶的羧酸基盐从树脂分子上脱离，水分散体失去稳定性。将制成的醇酸树脂和顺丁烯二酸酐反应，部分顺丁烯二酸酐加成到不饱和脂肪酸酯上，酸酐基然后用胺中和水解，给予所需的羧酸盐基。这些酸盐基是连结在树脂分子的C-C键上的，不易水解。醇酸树脂主链上有可能水解，但不会造成分散体不稳定。如用丙烯酸化的脂肪酸合成水稀释醇酸树脂及氨基甲酸酯改性水分散体醇酸，其水解稳定性可改善。

　　②电沉积涂料

　　电沉积涂料也称电泳漆（electrocoat;electropaint;E-coat;ED;ELPO），有阴离子沉积涂料（阳极电泳漆）和阳离子电沉积涂料（阴极电泳漆）之分。前者是含羧酸基的树脂，用氨水或胺中和形成酸盐基而分散在水中，带负电荷的凝集体挟带颜、填料沉积到阳极工件上；后者是涂料中带正电荷的凝集体，被吸引沉积在阴极工件上。

　　电泳漆用水作介质，减少了火灾危险，加之复杂形状工件的涂装效率较高，基本上能流水线生产，故发展较快，在汽车底漆涂装中使用普遍。阴离子电沉积涂料在全世界用作汽车车身底漆，在20世纪70和80年代已采用。中等分子量的聚丁二烯与马来酸酐反应所制成羧酸取代的树脂，是阳极电泳漆的{zx1}一代基料，由于其主链全为碳-碳键链接，在浴槽中无水解之虞。

　　用于阴离子电沉积面漆的树脂是使用丙烯酸（或甲基丙烯酸）和甲基丙烯酸-2-羟乙酯的共聚体体系，所带的羟基基团可形成带负电荷的粒子稳定的粒子分散体；其羟基以及羧酸基团可与氨基树脂交联。

　　阳极电泳涂料在防腐性能上不如阴极电泳涂料，所以后者用作汽车底漆，很快代替了前者。双酚A环氧和甲苯二异氰酸酯（TDI）以及二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）的阳离子电沉积涂料只作底漆用。丙烯酸酯树脂的封闭型脂肪族二异氰酸酯则可获得较好的保色性和耐候性。漆膜厚度以中厚膜为好，兼顾了性能和成本价格平衡。阴极电泳涂料已发展到第四代、第五代，不含重金属，漆膜外观性能达到新的水平。PPG公司在2001年推出了无铅电泳涂料（用稀土钇代替铅），获得了美国环境保护协会颁发的“总统绿色化学优胜奖”。

　　国内电泳漆品种发展也比较快，通过与外商合资与技术引进，与国外发展水平靠近，但自主开发品种仍显不足。

　　电泳漆虽然有涂装效率高、VOC低、免除火灾危险、涂膜厚度和性能均一等优点，但还有不足。均一厚度而又较薄的底漆膜对底材不易填平，对面漆外观有影响。电泳底漆与面漆的附着力有时也有问题。主要是用作底漆，要用作面漆，{dy}道底漆须是导电膜，只能使用在少数场合。这些都是电泳漆开发的课题。

　　③乳胶涂料

　　乳胶涂料（latex coatings;emulsion coatings）或乳胶漆（latex paint;emulsion paint），有人主张用前一个名称，因为emulsion有乳液的意思，易与真正乳液体系混淆。乳胶涂料是由水分散的聚合物乳液加颜填料、助剂等制成的水系涂料。

　　乳胶（rubber latex），是聚合物以乳状液形式分散在水中形成的稳定水乳液体系，可以看成是液-液分散体系。但胶乳（latex;rubber latex）是高分子化合物的微粒分散在水中形成的稳定的水乳液体系的总称。主要分树脂胶乳和橡胶胶乳两大类，也包括固体橡胶溶在有机溶剂中，然后再分散到水系介质中的体系。胶乳可以看成是固-液分散体系。在乳胶涂料系列中，乳胶与胶乳这两种成膜树脂都使用。

　　早在20世纪60年代，水乳胶涂料就开始用作建筑物内外墙和顶棚涂料。美国年产建筑涂料600万t，一半是水乳胶涂料，大部分用作内外墙和顶棚涂料（90%以上的内墙涂料是水乳胶涂料）。德国1998年涂料总产量180多万t，其中内墙和顶棚装饰用乳胶涂料53多万t。

　　近几年我国乳胶涂料在建筑物内外墙、顶棚装饰中的应用发展较快，以聚乙烯醇缩甲醛为基础的内墙漆（牌号为105、106等）价格便宜，兴旺了几年，但由于其耐水性差而且内含游离甲醛量超标，用量逐渐减少，趋于xx被淘汰。醋酸乙烯、乙烯—醋酸乙烯乳胶涂料虽然性能优于105、106，树脂中一般不含甲醛，价格适中，但耐水解和皂化性能差。苯乙烯-丙烯酸、纯丙烯酸乳胶涂料的性能优于醋酸乙烯乳胶涂料和乙烯-醋酸乙烯乳胶涂料，现广泛用于建筑物内外墙、顶棚的装饰中，户外使用耐久期达到8年以上。乳胶涂料在我国的使用量，按500万元/a产值以上的企业统计，约60万t/a，如要按全国每年涂料总消费量250万t分析，建筑乳胶涂料消费量应在100万左右。

　　纯丙烯酸乳胶涂料和苯-丙乳胶涂料在工业上的应用也日益增长。丙烯酸类乳胶在厨房橱柜和汽车原制件（OEM）涂料上的应用也日渐增加。例如OEM汽车底色漆-清漆系统中，以乳胶为基础的底色漆也已开发成功。丙烯酸乳胶磁漆用于木材、金属、水泥表面，国外也在大量推广。

　　苯-丙、纯丙乳胶涂料在国内已大量使用，外墙用弹性涂料和一些功能型建筑涂料，国内也在开发应用。但乳胶涂料用于建筑内外墙、顶棚的装修以外的工业应用，国内开发较少。

　　近年来，丙烯酸酯的微乳液聚合技术在国外兴起。微乳液是粒径在10～100nm之间的乳液，是热力学稳定的透明或半透明的胶体分散体系。普通乳液粒径则在0.1～1μm之间，为白色不透明低黏度胶体分散液。据报道，平均粒径增大1倍，{zd1}成膜温度增高2.8℃。粒径越大，其涂膜致密性与光滑度越差。因微乳液的粒径比普通乳液小1个数量级，所以其体积就小3个数量级，使微乳液的{zd1}成膜温度降低，并且有效粒子数大大增加，使之具有更好的成膜性（流平性、致密性、光泽）、对底材和颜料的湿润性。

　　微乳液合成中使用较多的表面活性剂和助表面活性剂，会给微乳液性能带来不利影响，一般获得的微乳液固体分低。选用高效、多功能表面活性剂，可以使表面活性剂的用量大为减少，并可获得固体分大于45%的微乳液，使微乳液向实用化跨进了一大步，但真正达到工业化使用，尚有许多工作要作。

　　丙烯酸乳液用有机硅改性，可以改善涂膜硬度、耐擦洗、抗沾污性。国内对此有许多报道。有机硅单体及预聚物易水解缩聚，在树脂中的含量不易提高，故改性幅度不大，因为改性树脂的性能是随有机硅含量增加而提高的。市售的硅丙乳液，有机硅含量一般在5%左右。为克服这个困难，国内不少学者做了许多研究工作，选用位阻大、抗水性强的有机硅单体，控制反应温度在60～65℃，pH=6～7，加水解抑制剂，有机硅在改性树脂中含量可达25%，贮存半年稳定，性能改进明显，但成膜温度较高（20～40℃），从xxx来看，市场竞争力不强，仍有许多改进工作要作。

　　聚氨酯分散体涂料、氟树脂乳胶涂料在建筑装饰装修方面的应用也有发展（本文后面有关部分将有叙述）。

　　2.2.2 粉末涂料粉末涂料是固体分接近{bfb}的无溶剂涂料，是国内外大力推荐的环境友好型涂料品种。1999年全球粉末涂料产量达70万t，占涂料总量的3%。欧洲的粉末涂料产量占其涂料总量的15%，预计今后将以10%的速率增长。国内粉末涂料生产能力在10万t/a以上，产量在6万t/a以上，居亚洲{dy}位。品种以环氧-聚酯居多（75%以上），其次是环氧和聚酯-TGIC（异氰脲酸三缩水甘油酯），各占10%～15%。聚氨酯、丙烯酸粉末涂料较少。粉末涂料生产设备要求较高，投资少，不适合多品种、多花色轮番更迭生产，换品种、换颜色比较困难；涂装中需安装粉末回收装置，防粉尘爆炸，设备投资大，固化温度高，耗能大，不适合耐热性差的塑料、木材、纸张等基材的涂装，也不适合焊锡件、电子元件等不耐热物器的涂装；一次涂膜厚度达50～500μm，但许多应用场合并不需要这样厚的涂膜，造成浪费；流平性差，漆膜外观与装饰性也是难点。粉末涂料的开发集中在降低固化温度，采用xx固化剂和新的固化方法上。如应用UV固化技术，改进装饰性，国外在上世纪90年代中期就已在轿车面漆上试用，薄涂型粉末（膜厚20～40μm）需要粉末粒子粒径分布集中在20～40μm范围内。这些课题，国内外都在致力研究，国内处于追赶国外粉末涂料先进水平的阶段。

　　

　　2.2.3 高固体分和无溶剂涂料

　　2.2.3.1 高固体分涂料高固体分涂料（high solid coatings）是指在施工黏度下[一般指常压下有气喷涂，25℃，黏度（涂-4杯）15～20s；刷涂黏度60～90s]固体分质量分数在70%以上的溶剂型涂料。高固体分涂料和其他环境友好型涂料相比有它的优点：生产与涂装工艺、设备、检测评价的仪器和传统的溶剂型相同，发展高固体分涂料不需增加设备投资；一次涂装的膜厚是传统涂料的1～4倍，可以减少施工次数；几乎所有品种如醇酸（聚酯）、氨基、烯类（含丙烯酸）、聚氨酯涂料等都可相应地发展成高固体分涂料；能保持高耐久性、高装饰性；能适应各种工业如航天、航空、海洋事业与国防高新技术发展的需要。1983～1993年，国外高固体分涂料所占比例每年增加5%，1995年在全球涂料中已占12.5%（表3），尽管2000年以后比例略有下降，但{jd1}值仍在增加。

　　

　　高固体分涂料也有不足。降低成膜物分子量是降低涂料黏度和提高固体分的主要措施，但降低树脂分子量给涂料施工与涂膜性能带来许多新的问题。由于黏度低、固体分高，施工时易产生流挂（尤其是垂直面）和其他漆膜缺陷，虽然可以加防流挂剂等助剂来控制，但这会增加成本和生产工序。树脂分子量降低会导致涂膜的耐化学药品性、耐水性和物理性能降低。正是由于这些原因，涂料固体分只能随技术进步而逐步提高。环保法规严格程度的提高很快，高固体分涂料中VOC的减少跟不上要求，也竞争不过水性、粉末等其他环境友好型涂料，故其发展速度趋慢。

　　

　　从高固体分涂料品种看，氨基聚酯、氨基丙烯酸高固体分涂料（固体分质量分数70%左右），国外在20世纪90年代初已逐步在工业涂装中推广应用，主要用于汽车面漆。支链型多元醇、叔碳酸缩水甘油酯（Cardura E）的发展，促进了羟基聚酯树脂的低黏度化，并改进了涂膜外观、耐候性和其他物理机械性能。配上六甲氧甲基三聚氰胺（HMMM），固体分质量分数可以达到70%左右，采用对甲苯磺酸（P-TSA）和二壬基萘基二磺酸（DNNDSA）催化剂，可以在120℃下固化。氨基丙烯酸高固体分涂料品种中最适用的是引入Cardura E，利用丙烯酸酯齐聚物分子上羧基与Cardura E反应：

　　

　　（见Cardura E）

　　

　　[IMG]http://www.chchin.com/lunwen/image/lunwen9/Cardura-E.gif[IMG]

　　式中：R1，R2代表烷基，其总碳原子数为8～10；P-COOH表示含羧基的丙烯酸酯齐聚物。引入Cardura E ,增加了在有机溶剂中的溶解性，降低黏度，改进涂膜耐候性。用这种树脂配制涂料，用HMMM交联，在喷涂黏度下，固体分质量分数可达70%以上。130℃/30min固化，涂膜的力学性能、耐水性与耐二甲苯性、耐候性优于传统的热固性丙烯酸涂料，用于汽车漆涂装。聚氨酯高固体分涂料。六亚甲基二异氰酸酯（HDI）三聚体为固体剂，低黏度羟基聚酯齐聚物和羟基丙稀酸齐聚物配合，可以制得较高固体分的聚酯聚氨酯和丙烯酸聚氨酯涂料，在喷涂黏度下的固体分质量分数可达60%以上。采用二环恶唑烷类活性稀释剂，可使固体分提高10%以上。以HDI三聚体和不同分子结构的二元醇反应制成多异氰酸酯多元醇（PPO），用HMMM为交联剂，在130℃/17min下固化，涂膜具有良好的抗酸雨性和抗UV光性，用于汽车面漆涂装，具有良好的保光性。

　　醇酸树脂高固体分涂料。醇酸树脂量大面广，植物油是其主要原料之一，是最早进行高固体分研究的品种。采用脂肪酸法合成长油醇酸树脂，分子量分布窄化，可制得固体分60%左右的自干醇酸涂料。20世纪80年代阿克苏公司已研制成功固体分达85%的气干高固体分醇酸树脂涂料，并在工业领域获得应用。因为它符合美国“66法规”，又称为无溶剂醇酸树脂涂料。气干高固体分醇酸涂料还可以用活性稀释剂来提高固体分。稀释剂有烯丙基醚、环乙缩醛、干性油型活性稀释剂、双环戊二烯衍生物（DCPD），以DCPD的效果{zh0}。DCPD分子式为：

　　

　　（见DCPD）

　　

　　

　　DCPD具有自动氧化性能，黏度极低，可使气干性长油醇酸涂料固体分达90%以上。为改进高固体分醇酸的涂膜性能，使用有机铝作交联剂，加量2%（质量分数），可对涂膜全面性能有较大的改进。

　　

　　2.2.3.2 无溶剂涂料无溶剂涂料(solvent-free coatings)或无溶剂漆（solvent-free paint）是一种不含VOC的涂料，涂料本身是液态的。这里介绍一般无溶剂涂料和辐射固化涂料两类。

　　

　　①一般无溶剂涂料一般无溶剂涂料以无溶剂环氧树脂涂料开发与应用较为成功。其主要组成有环氧树脂、固化剂、活性稀释剂、颜填料和助剂，是双包装体系（双组分），固化剂为一包装，其他组分为另一包装。采用液态环氧树脂，加入活性稀释剂以降低黏度。活性稀释剂中含1个以上的环氧基，本身黏度较小，不易挥发，毒性小，对环氧树脂稀释性强，活性大，通过多官能度固化剂与环氧树脂相互交联成网络结构。活性稀释剂对无溶剂化十分关键。所用固化剂也要求粘度小，交联性大，不易挥发，多是可常温固化的多元胺及其加成物。

　　

　　无溶剂环氧涂料一道涂装可达200～300μm，提高了工效，减少了VOC污染。漆膜具有优良的耐酸碱性、耐溶剂性、耐盐雾性和耐磨性。可用于涂装槽车、管道和贮罐的内壁、海上采油、装载石油或海水的船舱。最适用于涂装通风不良环境下的设备。近年来国内发展的工业地坪漆，就是用无溶剂环氧自流平的品种，有的用聚氨酯固化，取得了很好的经济效益和社会效益。

　　这类涂料也存在一些缺点，如膜较脆、耐冲击性不好、附着力稍低、使用期限太短，给施工带来很大困难。而且漆的黏度高，需采用专用涂装设备。有的用户为降低黏度，有时加少部分溶剂稀释，这样就失去了无溶剂的意义。从应用角度出发，针对上述不足进行改进，是无溶剂环氧涂料的发展趋势。

　　

　　②辐射固化涂料紫外线固化涂料（ultravioletcuring coatings，简称UV固化涂料）和电子束固化涂料（electron beam curing coatings，简称EB固化涂料）统称为辐射固化涂料，由成膜物、活性稀释剂、助剂组成，色漆还含有颜料与填料。由于是无溶剂涂料，固化速度很快（以秒计），节能生产效率高，所以发展很快。红外线和微波辐射也用于固化涂料，但不包括在辐射固化范围内，因为这种辐射是转化成热，从而激发热固化。

　　

　　辐射固化涂料发展较快，且市场潜力大。西方国家其他涂料领域均受到经济衰退影响而下滑，但紫外线/电子束固化涂料市场却要好得多。在国外紫外线固化涂料已非常普及，光纤涂料、CD涂料、苯胺印刷油墨和预制木地板涂料在20世纪90年代是以两位数的速度增长。在美国“9·11事件”以后，UV固化/电子束固化涂料总增长率下降到2.5%左右。尽管如此，2001年全球辐射固化涂料销售额仍达到9.55亿美元，其中北美3.44亿美元，欧洲3.5亿美元，其他地区2.61亿美元。在价值10多亿美元的木器涂料市场上，辐射固化涂料还可以获得约2亿美元的市场份额。辐射固化涂料普及程度还在继续扩大。

　　

　　国内光固化涂料起步较晚，但发展十分迅速，增长速度居全球之首，在普通的光固化技术和产品方面，有显著发展，受到国际同行瞩目，但应用领域多为预制木地板、木器家具、印刷版等传统领域，与国外相比有较大差距。国外光固化已在汽车涂料、信用卡和光盘用涂料、高性能光纤涂料、粉末涂料、水性涂料和喷涂的涂料中扩大应用。国内光固化技术也应努力扩大应用领域。

　　

　　光固化涂料需用大量的活性稀释剂（单体）以降低树脂黏度。活性单体要xx、低刺激或无刺激气味，同时固化时不要引起涂膜的收缩，烷氧基化丙烯酸功能单体和乙烯基丁烷单体是两类重要的无刺激性活性单体。光固化树脂是低黏度和有特殊功能的齐聚物。具有球状结构、可光固化的超支化齐聚物，不仅黏度低，而且可聚合的双键多，光固化速度快，将是一类重要的新型齐聚物。它的开发将有利于发展光固化粉末涂料和可喷涂料等。除了传统的丙烯酸、聚氨酯、环氧和相互改性的光固化树脂外，液体聚丁二烯齐聚物具有疏水、弹性好的性质，有可能成为齐聚物新商品。

　　

　　光引发剂。目前光固化主要是自由基光引发，它存在氧阻聚，固化后体积收缩大，影响附着力，对三维部件固化比较困难及深度固化差等不足。而阳离子光引发可克服这些不足，可加热后固化，可适用三维部件固化。因此阳离子光固化体系仍是研究开发的热点。但阳离子光引发体系也存在光固化速度低、受湿度和碱性气氛影响大，单体和齐聚的品种少，而且价格偏高。随着研究的进展，一些新的阳离子光固化的环氧稀释剂和脂肪族环氧齐聚物已成功地用于阳离子固化体系，同时其应用范围也扩大到光固化汽车涂料、高硬度耐磨的辐射固化涂料。

　　

　　将自由基和光固化涂料结合在一起，可互相弥补它们各自的不足。如由丙烯酸型单体和齐聚物、环氧型的单体和齐聚物组成的光固化树脂，既有阳离子引发剂，又有自由基引发剂，光照时体系中同时发生自由基和阳离子的固化反应。这种体系称混杂光固化体系，实用性较强，乙烯基丁烷单体既能进行自由基聚合，又能进行阳离子聚合，适宜于混杂光固化涂料的调节单体。

　　

　　光固化中所用光引发剂非常昂贵，每公斤价格约为55～66美元，一些光引发剂价格甚至高达176～200美元/kg。引发剂在光固化涂料中用量在10%～25%（质量分数）。如果能不用光引发剂，每公斤产品成本将降低10%～40%。虽然这将增加固化系统的成本，但设备成本易被消化掉。另外，光引发剂引发后体系中有残留，分解产物有异味 ，不能直接包装食品。目前国外已有不用光引发剂的UV自固化树脂进入市场，正在塑料、金属、木制品、纸张、汽车部件、木地板、包装和家具等行业推广应用。由于成本降低，市场正在拓展。

　　

　　电子束固化涂料在国外占辐射固化涂料市场10%～12%的份额，不需要光引发剂，固化深度深，固化不受颜料影响，适用于接触食品材料和医药卫生材料的涂装，也适用于要求添加颜料和填料、要求深层固化的涂料。它的缺点是固化设备（电子加速器）的价格较昂贵。现在电子加速器的设备已有很大改进，价格已在大幅度下降，展示了新的发展前景