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塗料工藝發展的推動力

塗料工藝發展的推動力

一、經濟發展的需求是塗料行業和塗料工藝進步的原動力
塗料對底材的保護、裝飾功能早已為人所知,人類使用天然樹脂成膜製備和使用塗料的曆史可追溯到7000多年前。中國的大漆和桐油裝飾的漆器在2000多年前的漢朝就已達到相當高的水平,後來傳入日本,成為傳統漆器工藝品。天然瀝青、阿拉伯膠、蜂蠟等曾被古埃及、古希臘、古印度等作為成膜物製備塗料。由於生產力發展的限製,古代塗料主要用於木材、竹器的裝飾和保護,塗料用量和生產長期處於手工作坊形態。歐洲工業革命以後,人類生產力空前解放,大量鋼鐵材料的應用對防腐塗料的性能和用量提出前所未有的要求,汽車工業的發展要求配套高裝飾和高性能的汽車塗料,房地產業的興旺剌激了建築塗料的發展等,與此同時化學工業的發展為塗料提供了新型成膜物和原材料,至19世紀末在歐美塗料行業初步成型。世界排名前五十位的跨國塗料公剖中許多都創立於那個年代。第二次世界大戰後的半個世紀是世界經濟快速發展期,也是塗料行業跨越式發展和逐步成熟期。建築塗料、工業塗料和特種功能塗料上千種塗料產品涵蓋了國民經濟各個部門,進入千家萬戶,包括木材、金屬、混凝土、玻璃、紡織品、紙張等各種底材。據統計,1996 年全球塗料產量達2300萬噸,2005年我國塗料產量達380萬噸,美國600萬噸。近十年來,我國塗料以高於國家GDP增長速度的增速快速發展,尤其是經濟發達的珠江三角洲和長江三角洲占有全國塗料產量的70%。我國目前人均消費塗料量不足發達國家的1/10,塗料行業具有巨大的發展空間。快速增長和變化的市場,日趨多樣化和個性化的市場需求永遠是塗料工藝進步的原動力。
二、科學和技術進步是塗料工藝發展的推動力
近代有機化學、高分子化學、物理化學和材料科學的發展為科學認識塗料奠定了理論基礎。聚合物工藝學迅猛發展為塗料行業提供了品種齊全的合成高性能成膜物,從常規的醇酸、酚醛、環氧、聚氨醋、乙烯基樹脂、聚酯到有機矽、氟碳樹脂等,而且新的功能樹脂還在不斷湧現。無機化學、表麵化學和表麵物理學以及無機工藝學的進展為塗料行業提供了高性能、高分散性的顏料和填料。有機合成工藝學的技術發展推出高著色力、耐高溫、耐候、耐介質的有機顏料。而助劑的開發和應用是塗料工藝發展的裏程碑之一,極大地改進了塗料和塗層的性能。因此,新材料科學的發展推動和引導塗料行業向離性能、高裝飾和功能化方向前進。
人們對塗料體係流變學、塗料附著機理、塗料成膜機理和反應動力學、塗層失效機理和評價方法等應用基礎研究的不懈努力也不斷加深對塗料工藝學的科學理解,同時將推進新利体育在线客服進步。
三、塗料工藝與塗裝工藝相互促進
通常將塗料開發和製備技術稱為塗料工藝,屬於精細化工領域;塗料施工應用和塗裝稱為塗裝工藝,屬於工程領域。從提供高質量塗層,服務用戶的現代塗料塗裝整體觀出發,塗料工藝與塗裝工藝的發展緊密相關。塗料必須具備必要的施工性能以滿足施工工藝的要求,尤其是OEM流水線塗裝,塗裝性能某種意義上甚至比技術性能更重要。工業和特種塗料塗裝行業曆來高度重視塗裝工藝的研發。
塗裝工藝的革新和發展極大地驅動塗料工藝的技術進步。卷材塗裝線的速度由每分鍾幾十米提高至lOOm/min以上,要求卷材塗料具有更快的幹燥速率。汽車塗裝工藝調整和對高質量塗層的要求促進了厚膜型陰極電泳漆的發展。家具製造和塗裝工藝的革新拓展了紫外光固化塗料的應用範圍。造船工藝整體改革促使船舶塗裝在造船總成本和製造周期所占比重大幅度上升,對低處理表麵塗料的需求迫切。還有高壓水除鏽工藝的推廣催生了配套的防閃蝕塗料的開發應用等。正在研發的新型塗裝工藝需要同步開發配套塗料。
相應的環境友好型水性工業塗料、紫外光固化塗料、粉末塗料、無溶劑塗料以及聚脲噴塗彈性體等的應用與相應的塗裝設備開發、塗裝工藝和塗裝線設計緊密結合,相互促進。
四、符合可持續發展戰略和法律法規要求
可持續發展戰略要求社會經濟與環境協調發展,絕對不能以犧牲環境作為代價。同時要求最大限度地合理使用資源,促使資源的循環使用。塗料產品作為消耗品,尤其是傳統的低固體分溶劑型塗料麵臨巨大的挑戰,必須徹底地變革才可能符合可持續發展戰略的要求。節省資源、提高效率是發展的基本要求。采用高效率靜電噴塗、高壓無氣噴塗減少廢棄物,單層或厚膜塗裝節約原材料。製漆、塗裝、成膜全過程中開發節能工藝,例如降低成膜溫度、提高分散效率等。其中開發應用可再生的天然資源,例如植物油和醇酸再度引起人們的重視。環境友好型塗料的開發隨著環保法規問越嚴格已成為塗料工藝發展的主流方向。履行蒙特利爾保護大氣臭氧層國際公約,斯德哥爾摩禁止使用永久性化學汙染物公約,國際海事組織禁止生產和使用三丁基錫船底防汙塗料等國際公約,VOC、HAPS法規,對甲醛、氨、放射性物質放射量限製,以及重金屬含量的限製成為開發高性能、高裝飾和功能化塗料的前提。必須在強化科學發展觀的同時,大力宣傳和提倡科學消費觀,不要片麵追求塗料的高性能。
塗料及塗層在塗裝過程中的廢棄物的處理在發達國家都有嚴格的法規,不能對環境造成汙染。這就要求從塗料開發就應將無害化的要求置於重要位置,開發生物可降解的成膜物,選擇無毒顏料,適當回收和處置表麵處理產生的有害舊塗層(含鉛,含有機錫的防腐、防汙塗層等)也是人們麵臨的挑戰。

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