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中国涂料发展史 如何?

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-05-20
世界氟碳漆和中国氟碳漆的发展历史?

1938年美国杜邦公司合成聚四氟乙烯树脂,开发出“特氟龙”不粘涂料,它是将聚四氟乙烯(PTFE)以微小颗粒状态分散在溶剂中,然后以360-380oC的高温烧结成膜,该涂层可长期在-195--250oC下使用,其耐化学品性超过所有聚合物,主要应用于不粘涂层;如:不粘锅内涂膜、聚合反应釜内衬。
20世纪60年代,Elf Ato 公司开发出“Kynar500”为商标的聚偏二氟乙烯(PVDF)氟碳树脂,随后,被应用于氟碳涂料之中。它具有优良的耐候性、耐水性、耐污染性、耐化学品性,尤其用于建筑物的外部装饰有其他涂料无法相比的优点。但由于PVDF树脂不溶欲普通溶剂,涂膜的形成需要230-250oC的高温烧结成膜,所以只能应用在有固定加工场所的、有烘烤设备的铝幕墙板、铝型材、彩钢板等耐高温的外墙装饰材料的基材上,限制了它的使用。
1982年,日本旭硝子公司开发出了氟烯烃-乙烯基醚共聚物(FEVE)树脂,该树脂在氟烯烃的基础上引进了溶解性官能团、附着性官能团、交联固化性官能团、促进流变性官能团,不仅秉承了氟树脂的所有优良品质,而且还具有在常温下溶解于芳烃、脂类、酮类等常规溶剂、常温下交联固化等性能。该树脂应用到氟碳涂料中,使得氟碳涂料的应用领域扩大到了不耐高温的PVC型材、塑钢型材、玻璃钢、有机玻璃等有机材质;无法进入烘箱的大型钢板、钢结构;需要现场施工的道路桥梁结构、建筑外墙;以及有色金属、玻璃材质、陶瓷制品、石头木器材质等等。
20世纪90年代中后期,水性氟碳乳液树脂又被成功应用于氟碳涂料之中。它的高耐候性、耐水性、耐污染性、耐化学品性与溶剂型氟碳涂料相比毫不逊色;它的环保性使它轻易突破了一些欧美国家的环保壁垒;它的易施工性使它的工、料费用甚至低于同样高品质的溶剂型氟碳涂料。水性氟碳涂料已经成为建筑涂料发展的主要方向。
人类在进步、科技在发展,氟碳涂料也不断在前进,目前刚刚问世以及还在研究阶段的科技成果有:亲水性自清洁抗污染氟碳涂料、阻燃防火型氟碳涂料、耐磨润滑型氟碳涂料、荧光型氟碳涂料、电热氟碳涂料等功能性氟碳涂料;粉末氟碳涂料;水性木器氟碳涂料;纳米氟碳涂料等等。
目前全球氟树脂生产厂家20多家,遍布世界十几个国家。2000年世界氟树脂生产能力约为10万吨,2005年生产能力稳步上升到12万-14万吨。目前世界氟树脂主要生产厂家有美国杜邦公司、英国ICI公司、美国阿托-菲纳公司、日本旭硝子和大金公司等,它们的年生产能力为3000吨至2万吨不等。

国内的氟碳涂料行业起步较晚,但发展很快,在短短十几年的时间里,不仅开发出了国外已经应用很久的“特氟龙”不粘涂料、高温烘烤型PVDF涂料,而且还成功推广了FEVE型可常温固化氟碳涂料。同时还紧紧抓住了目前世界上最潮流的水性环保氟碳涂料、各种功能性氟碳涂料。其中的典型代表有:上海衡峰氟碳材料有限公司的FC-S系列溶剂型氟碳涂料和FC-W系列水性氟碳涂料。

氟碳涂料在国内外的应用
从“特氟龙”不粘涂料到现在,氟碳涂料已经广泛应用到各行各业的各个领域,下面从氟碳涂料最常用的几个领域进行讨论

氟碳涂料用于钢材
氟碳涂料在钢材领域的应用最早出现在彩钢板上,安装在厂房和仓库的顶部,由于它经久耐用,安装方便,色彩绚丽,很快在全球流行开来。全球钢结构建筑及产品领域的巨头——巴特勒,她所承接的彩钢板业务和建筑桥梁钢结构业务几乎都采用氟碳涂料涂层。上海浦东国际机场屋顶就采用氟碳涂料涂装的彩钢板。
在道路桥梁建设领域,对所有钢材的防腐要求都很高。据世界一些国家的统计,每年总腐蚀损失可占国民经济总产值(GDP)的2%-4%,美国与钢筋锈蚀有关的损失可占总腐蚀损失的40%,仅桥梁腐蚀破坏就占总腐蚀损失的20%。因此,2000年以后设计或改造的重点桥梁90%都指定用氟碳涂料进行涂装保护。例1:重庆嘉陵江大桥的钢梁,由于受酸雨影响,每年必须除锈和油漆一次,每次花费几十万元,从1993年使用氟碳涂料至1999年的6年时间里,涂膜完好,只有轻微的失光;例2:上海的卢浦大桥,造型美观,设计独特,一度曾是上海人民的骄傲,但是由于没使用氟碳涂料,正式使用还不到一年,桥面以大面积出现雨垢,严重影响了桥梁的整体美观。例3:采用上海衡峰FUVIT-B氟碳涂装系统的重庆大佛寺长江大桥,已使用2年多,钢梁和桥面都完好如初。
在建筑领域,尤其是高档建筑和厂房建筑,钢结构开始大量使用。为了保持长期的使用安全和美观,减少清洁和维护的费用,大部分设计师在设计时在外墙面和钢结构表面都指定使用氟碳涂料。成功案例有:采用上海衡峰FUVIT-ST系统的上海科技城、浦东国际机场、虹口体育场、上海虹桥机场,至今仍颜色绚丽、熠熠生辉。
在高架天线和电视塔的钢结构领域,氟碳涂料仍不可缺少。我国每年花在钢塔桅更新上的直接费用在千万以上,中央直属电台年平均金属防护费用约占总维护费用的10%,个别工程采用了氟碳涂料的耐候钢,其涂层费用约占钢结构造价的10%-25%,每年节约维修费用约10%。10年节约的费用可再建一座同样高塔。

氟碳涂料用于混凝土
氟碳涂料在混凝土上的应用主要体现在建筑外墙上。美国、欧洲、日本等发达国家的建筑外墙已经逐步摒弃了瓷砖、马赛克等装饰材料,80%以上使用涂料进行装饰。其中氟碳涂料优异的综合性能和性能价格比,使它在超高建筑、标志性建筑、重点工程等方面具有无以伦比的竞争优势,随着水性氟碳涂料的开发和应用,它可喷涂,也可辊涂,又使它在施工方面的成本大大降低。这也是目前氟碳涂料市场的主要增长点。我国在建筑外墙领域,涂料的使用率很低,只有10%,氟碳涂料的使用就更少了。随着国家法规对瓷砖、马赛克、玻璃幕墙等建材的限制,涂料在建筑市场的份额将大幅攀升,预计,到2015年将达到60%以上。其中,氟碳涂料在大型建筑,超高建筑,标志性建筑方面具有得天独厚的优势,国内已使用氟碳涂料外墙的建筑有:上海边防检查站、东方艺术中心、正大广场、深圳蛇口科技大厦、常德卷烟厂等等

氟碳涂料用于有机材料
在20世纪90年代,氟碳涂料应用在塑钢型材、玻璃钢、有机玻璃等有机材料上是根本不可能的。因为有机材质不能承受230-250℃的烘烤温度,直到近本世纪开始,随着可常温固化氟碳涂料的问世,氟碳涂料才开始在有机材质上使用。

氟碳涂料用于铝合金

过去,国内铝合金、铝塑板的涂装都依赖国外进口的PVDF氟碳涂料,随着国内科技的进步,国产PVDF、中低温、常温氟碳涂料已逐渐替代进口涂料。

氟碳涂料用于其他领域
汽车零部件、户外家电外壳、五金配件等方面,也在大量使用着氟碳涂料,用来增加零件本身的耐磨性、润滑性、缓冲性和使用寿命。船舶制造则被认为是氟碳涂料进军的另一个巨大市场。
目前,氟碳涂料在国外的应用已经相当普遍,这和他们的经济实力、涂料普及率、使用经验、质量观念等因素有关。国内氟碳涂料的应用面及销售量还处于一个相对较低的水平。人们对它的性能和使用还不够了解。随着氟碳涂料技术的进步和施工应用技术的完善,氟碳涂料优异的性能价格比将使它在各个领域越来越具有竞争力。
在美国、西欧、日本等发达国家氟碳涂料的应用已有70多年的历史,在钢材涂装领域已占有很大的市场,我国氟碳涂料在钢材领域的应用才刚刚起步,但国内的涂料生产商已经认识到氟碳涂料在钢材方面的巨大潜在市场,已经进行了大量的研究开发工作。如:钢结构的基材预处理、底漆面漆配套、施工条件和控制、安装和装配条件。可以预计,随着有机氟工业的发展和涂装工艺的进一步完善。氟碳涂料在钢材领域的应用将越来越广泛。

国内生产氟树脂的企业主要有:上海三爱富、常熟中昊等,生产规模都在壮大之中. 从国内外的比较看,国外在氟碳涂料行业的起步较早、产品工艺较成熟、市场运作较规范、应用经验较丰富、实验数据较健全。其中的典型代表有:PPG、大金、旭硝子等等.

  人类生产和使用涂料已有悠久的历史。一般可分为天然成膜物质的使用、涂料工业的形成和合成树脂涂料的生产三个发展阶段。西班牙阿米塔米拉洞窟的绘画、法国拉斯科洞穴的岩壁绘画和中国仰韶文化时期残陶片上的漆绘花纹等大量考古资料证实,公元前5000年新石器时代,人们就使用野兽的油脂、草类和树木的汁液以及天然颜料等配制原始涂饰物质,用羽毛、树枝等进行绘画。

  起点  1855年,英国人A.帕克斯取得了用硝酸纤维素(硝化棉)制造涂料的专利权,建立了第一个生产合成树脂涂料的工厂。1909年,美国化学家L.H.贝克兰试制成功醇溶酚醛树脂。随后,德国人K.阿尔贝特研究成功松香改性的油溶性酚醛树脂涂料。第一次世界大战后,为了打开过剩的硝酸纤维素的销路,适应汽车生产发展的需要,找到了醋酸丁酯、醋酸乙酯等良好溶剂,开发了空气喷涂的施工方法。1925年硝酸纤维素涂料的生产达到高潮。与此同时,酚醛树脂涂料也广泛应用于木器家具行业。在色漆生产中,轮碾机被逐步淘汰,球磨机、三辊机等机械研磨设备在涂料工业中推广应用。

  突破  1927年,美国通用电气公司的R.H.基恩尔突破了植物油醇解技术,发明了用干性油脂肪酸制备醇酸树脂的工艺,醇酸树脂涂料迅速发展为涂料品种的主流,摆脱了以干性油和天然树脂混合炼制涂料的传统方法,开创了涂料工业的新纪元。到1940年,三聚氰胺-甲醛树脂与醇酸树脂配合制漆,进一步扩大了醇酸树脂涂料的应用范围,发展成为装饰性涂料的主要品种,广泛用于工业涂装。

  大发展年代  第二次世界大战结束后,合成树脂涂料品种发展很快。美、英、荷(壳牌公司)、瑞士(汽巴公司)在40年代后期首先生产环氧树脂,为发展新型防腐蚀涂料和工业底漆提供了新的原料。50年代初,性能广泛的聚氨酯涂料在联邦德国法本拜耳公司投入工业化生产。1950年,美国杜邦公司开发了丙烯酸树脂涂料,逐渐成为汽车涂料的主要品种,并扩展到轻工、建筑等部门。第二次世界大战后,丁苯胶乳过剩,美国积极研究用丁苯胶乳制水乳胶涂料。20世纪50~60年代,又开发了聚醋酸乙烯酯胶乳和丙烯酸酯胶乳涂料,这些都是建筑涂料的最大品种。1952年联邦德国克纳萨克·格里赛恩公司发明了乙烯类树脂热塑粉末涂料。壳牌化学公司开发了环氧粉末涂料。美国福特汽车公司1961年开发了电沉积涂料,并实现工业化生产。此外,1968年联邦德国法本拜耳公司首先在市场出售光固化木器漆。乳胶涂料、水溶性涂料、粉末涂料和光固化涂料,使涂料产品中的有机溶剂用量大幅度下降,甚至不使用有机溶剂,开辟了低污染涂料的新领域。随着电子技术和航天技术的发展,以有机硅树脂为主的元素有机树脂涂料,在50~60年代发展迅速,在耐高温涂料领域占据重要地位。这一时期开发并实现工业化生产的还有杂环树脂涂料、橡胶类涂料、乙烯基树脂涂料、聚酯涂料、无机高分子涂料等品种。

  随着合成树脂涂料的发展,逐步采用了大型的树脂反应釜(见釜式反应器),研磨工序逐步采用高效的研磨设备,如高速分散机和砂磨机得到推广使用,取代了40~50年代的三辊磨。

  为配合合成树脂涂料的推广应用,涂装技术也发生了根本性变化。20世纪50年代,高压无空气喷涂在造船工业和钢铁桥梁建筑中推广,大大提高了涂装的工作效率。静电喷涂是60年代发展起来的,它适用于大规模流水线涂装,促进了粉末涂料的进一步推广。电沉积涂装技术是60年代适应于水溶性涂料的出现而发展的,尤其在超过滤技术解决了电沉积涂装的废水问题后,进一步扩大了应用领域。

  新阶段  1973年以来,由于石油危机的冲击,涂料工业向节省资源、能源,减少污染、有利于生态平衡和提高经济效益的方向发展。高固体涂料、水型涂料和粉末涂料的开发,低能耗固化品种如辐射固化涂料的开发,是其具体表现。1976年,美国匹兹堡平板玻璃工业公司研制的新型电沉积涂料──阴极电沉积涂料,提高了汽车车身的防腐蚀能力,得到迅速推广。70年代开发了有机-无机聚合物乳液,应用于建筑涂料等领域。功能性涂料(见涂料)成为70年代涂料工业的研究课题,并推出了一系列新品种。80年代各种建筑涂料发展很快。电子计算机已在涂料生产和测试、管理中使用。机器人(机械手)已广泛应用于特殊场合或危险场合代替人工进行涂装。这一阶段有如下特点:①以现代的科学理论为指导,有目的地进行研究开发工作,加快了发展的进程,例如:现代化学的理论应用在涂料工业中,涂料助剂得到广泛推广使用,从而使涂料工业的产品性能和生产效率都有了大幅度提高。②利用共聚、改性和混合方法,使具备特色的合成树脂品种日益增多,提高了涂料的性能,且使功能性涂料品种日益增多。③对涂料质量的测试,已从测定表面现象转向测定涂料内在质量的趋势,例如更加重视测定合成树脂的分子量与分子量分布以了解合成树脂的质量,用扫描电镜观察涂膜的微观结构等指导产品的生产。

这个我就不copy了,不知道的可以去装饰E站通看看,或者百度一下吧。

中国涂料发展史还如何呀,这种问题个人觉得有点弱了



(编辑:邱李重)
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