国内外涂料技术的研究现状与发展趋势
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产 品 。本 文 主 要 综 述 了部 分 新 型 涂 料 的 研 究 与 应 用 现状 、 发展趋势 ， 以及 涂料 行 业 未来 的发 展导 向 。
通过共 混法 、 原位 生成 法 、自组装 方法 等将 无 机纳米粒 子引入到树脂及 涂层 中。 不 同的无机 纳米 粒子可以赋予涂层不 同的性能 ：导 电性 ［ 碳纳米管 、 Ａ Ｔ Ｏ（ 氧化锡锑 ） 等］ ；高硬度 、 耐磨耐 刮伤性 （ Ｓ ｉ Ｏ ： 、 Ａ １ Ｏ ， 、 Ｚ ｒ Ｏ ２ 等 ） ；ｕ Ｖ （ 紫 外光 ） 屏蔽 性（ Ｚ ｎ Ｏ 、 Ｔ ｉ Ｏ ２ 等） ；抗 菌性 （ Ａ ｇ 、 Ｚ ｎ Ｏ 、 Ｔ ｉ Ｏ ： 等） ；阻隔性 （ 勃姆石 、
１ 国 内外 涂 料 技 术 研 究 现 状
１ ． １ 利 用 新 的树 脂 合成 方 法获 得 新 的成 膜 物
黏 土等 ） 。
目前 ， 将 无 机 纳 米 粒 子 引人 树 脂 的研 究 工 作 虽
已进行得较多 ， 但 由于树脂及其涂料体系非常复杂 ，
体 系 既可 以是 水性 的 ， 也 可 以是 溶 剂 型 的 ， 还 可 以是 无 溶 剂 型 的 ；树 脂 分 子 链 既 可 以是 极 性 的 ， 也 可 以
化 成膜 后 其 与树 脂 涂层 分 子链 的相 互 作用 。 所 以将 无 机 纳米 粒 子 引 入 到 涂 料 中需 要 探 索 新
的树脂 合成方法 ， 利 用乳液聚合可 以有效地控制 合
成 树脂 的结构及端基 官能 团的种类 ， 达到对树脂 在
分 子 范 畴 上进 行 设 计 ， 从 而 获得 性 能优 异 的树脂 。 但 常规 的 乳 液 聚 合 一 般 需 要 使 用 大 量 有 机 小 分 子 乳 化
第５ ２ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 １ 月
上海涂料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ０ ＡＴ Ｉ ＮＧＳ
Ｖ０ １ ． ５２ Ｎｏ．１
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
国 内外 涂料 技 术 的研 究现 状 与发展 趋 势
陶业 立 ， 张 强 ，商 灿 ， 汪 洋 （ 武 汉材料 保 护研 究所 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ３ ０） 摘 要 ：综 述 了国 内外涂料 技 术 的研 究现 状 ，包括 ：利 用新 的树 脂合 成 方法 获得 新 的 成膜 物 ，引
人们借助辅助单体 ， 以酸 一 碱为驱动力 ， 开发了新 的
无 皂 乳 液 聚 合 方 法 ；通 过 微 乳 液 聚 合 的方 法 也 可 以
制备无乳化剂残 留的高性能树脂 ｌ １ Ｊ 。
１ ． ２ 引入 无机 纳 米粒 子 改 进涂 层 的性 能
要 求越来越 高 ， 大多数传 统涂料 已远远 不能满足 消 费者 的需求 。 同时， 涂料产 品同质化严重 ， 创新力度 不足 ， 使得企业之 间的竞争变得越来越激 烈。 因此 ， 涂料 行业迫在 眉睫地需要 寻求新 的出路 ， 开发新 型
低 聚物 为 主体 树 脂 ， 添 加 活性 稀 释剂 、 丙 烯 酸 共 聚体 系、 光 引发 剂 及其 他 涂 料 助 剂制 成 紫 外 光 （ ｕ ｖ） 固化
表面设计 、 稳定分散理论 。
１ ． ３ 构 建 表面 微 纳 结构 以获 得 功 能涂 层 现 在 常 见 的 表 面 微 纳 结 构 构 建 是 利 用 高 分 子链 段 在 溶 剂 中 的溶解 度 差 异 获 得 具有 特 殊 结 构 的表 面 。 同样 也 可 以利 用 嵌 段 共 聚 物 不 同段 在 同一 溶 剂 中的
入 无 机 纳 米粒 子 改进 涂 层 的性 能 ， 构 建表 面微 纳 结构 以获 得 功 能涂 层 ， 应用 Ｕ Ｖ固化超 支化 聚氨 酯技 提 出 了涂 料技 术的 发展 趋 势 ，包括 ：环 保 健康 化 、 术， 选用优质 的天然草本植物作为主要成膜物等 ；
普材 高性化和功能多样化等 。
成膜物 是涂料 的关键 ， 涂 料 的大 部 分 性 能 直 接
来 源于成 膜物 的性能 。 近年来人们利 用新 的树脂合 成方法 以获得新 的成膜 物。 乳液 聚合 是一种最常用
是非极性 的 ， 尤其是 现代 水性涂料是 整个涂料 行业 的发 展趋势 ， 将无 机纳米粒子 引入到水性涂料 中既 要考虑 其在水性体 系中 的分散稳定性 ， 更要 注意 同
场 的 不 断 发 展 ，涂 料 行 业 已经 进 入 微 利 时 代 。近 年 来 ，随着 消 费 者对 涂 料 的环 保 性 、 功 能性 及 装饰 性 的
剂， 反应结束后 ， 部分有机小分子乳化剂还残 留树
脂中， 从 而 影 响 了涂 层 的性 能 。为 了解 决 这个 问 题 ，
聚氨酯丙烯 酸酯涂料 ， 结果表 明：该涂料 的综合性
能 良好 。
１ ． ５ 选 用 优 质 的天 然 草本 植 物 作 为主 要成 膜 物
利 用天然 草本植物作 为涂料 的原材料 ， 可 以有
效 解 决 涂 料 原 料 来 源 于 石 化 资 源 的 问题 ， 对 解 决 能 源紧张 、 促 进 可持 续 发展 具 有 极 大 的意 义 。天然 植 物 草 本涂料 采用 的是油性 和水性 的天然 原料和 助剂 ，
关 键 词 ：涂料 技 术 ；研 究现 状 ；发展 趋 势
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． １ 文 献标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１ ０ ０ ９ — １ ６ ９ ６ （ ２ ０ １ ４） Ｏ １ — ０ ０ ２ ８ — ０ ４
０ 引 言
我 国是世 界上涂料 生产和 消费大 国， 但 随着市
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３ — １ １ — ２ ９ ［ 作者简介 ］ 陶业立 ， 男， 硕士 ， 研究方 向为涂料与涂装 。
第１ 期
陶业立 ， 等 ：国内外涂料技术 的研 究现状与发展趋势
２ ９
的 方 法 ，建 立 无 机 纳 米 粒 子 在 不 同树 脂 及 其 涂 料 中 的普适性 分散稳定 控制方法 ， 发 展 无 机 纳 米 粒 子 的
通过共 混法 、 原位 生成 法 、自组装 方法 等将 无 机纳米粒 子引入到树脂及 涂层 中。 不 同的无机 纳米 粒子可以赋予涂层不 同的性能 ：导 电性 ［ 碳纳米管 、 Ａ Ｔ Ｏ（ 氧化锡锑 ） 等］ ；高硬度 、 耐磨耐 刮伤性 （ Ｓ ｉ Ｏ ： 、 Ａ １ Ｏ ， 、 Ｚ ｒ Ｏ ２ 等 ） ；ｕ Ｖ （ 紫 外光 ） 屏蔽 性（ Ｚ ｎ Ｏ 、 Ｔ ｉ Ｏ ２ 等） ；抗 菌性 （ Ａ ｇ 、 Ｚ ｎ Ｏ 、 Ｔ ｉ Ｏ ： 等） ；阻隔性 （ 勃姆石 、
１ 国 内外 涂 料 技 术 研 究 现 状
１ ． １ 利 用 新 的树 脂 合成 方 法获 得 新 的成 膜 物
黏 土等 ） 。
目前 ， 将 无 机 纳 米 粒 子 引人 树 脂 的研 究 工 作 虽
已进行得较多 ， 但 由于树脂及其涂料体系非常复杂 ，
体 系 既可 以是 水性 的 ， 也 可 以是 溶 剂 型 的 ， 还 可 以是 无 溶 剂 型 的 ；树 脂 分 子 链 既 可 以是 极 性 的 ， 也 可 以
化 成膜 后 其 与树 脂 涂层 分 子链 的相 互 作用 。 所 以将 无 机 纳米 粒 子 引 入 到 涂 料 中需 要 探 索 新
的树脂 合成方法 ， 利 用乳液聚合可 以有效地控制 合
成 树脂 的结构及端基 官能 团的种类 ， 达到对树脂 在
分 子 范 畴 上进 行 设 计 ， 从 而 获得 性 能优 异 的树脂 。 但 常规 的 乳 液 聚 合 一 般 需 要 使 用 大 量 有 机 小 分 子 乳 化
第５ ２ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 １ 月
上海涂料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ０ ＡＴ Ｉ ＮＧＳ
Ｖ０ １ ． ５２ Ｎｏ．１
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
国 内外 涂料 技 术 的研 究现 状 与发展 趋 势
陶业 立 ， 张 强 ，商 灿 ， 汪 洋 （ 武 汉材料 保 护研 究所 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ３ ０） 摘 要 ：综 述 了国 内外涂料 技 术 的研 究现 状 ，包括 ：利 用新 的树 脂合 成 方法 获得 新 的 成膜 物 ，引
人们借助辅助单体 ， 以酸 一 碱为驱动力 ， 开发了新 的
无 皂 乳 液 聚 合 方 法 ；通 过 微 乳 液 聚 合 的方 法 也 可 以
制备无乳化剂残 留的高性能树脂 ｌ １ Ｊ 。
１ ． ２ 引入 无机 纳 米粒 子 改 进涂 层 的性 能
要 求越来越 高 ， 大多数传 统涂料 已远远 不能满足 消 费者 的需求 。 同时， 涂料产 品同质化严重 ， 创新力度 不足 ， 使得企业之 间的竞争变得越来越激 烈。 因此 ， 涂料 行业迫在 眉睫地需要 寻求新 的出路 ， 开发新 型
低 聚物 为 主体 树 脂 ， 添 加 活性 稀 释剂 、 丙 烯 酸 共 聚体 系、 光 引发 剂 及其 他 涂 料 助 剂制 成 紫 外 光 （ ｕ ｖ） 固化
表面设计 、 稳定分散理论 。
１ ． ３ 构 建 表面 微 纳 结构 以获 得 功 能涂 层 现 在 常 见 的 表 面 微 纳 结 构 构 建 是 利 用 高 分 子链 段 在 溶 剂 中 的溶解 度 差 异 获 得 具有 特 殊 结 构 的表 面 。 同样 也 可 以利 用 嵌 段 共 聚 物 不 同段 在 同一 溶 剂 中的
入 无 机 纳 米粒 子 改进 涂 层 的性 能 ， 构 建表 面微 纳 结构 以获 得 功 能涂 层 ， 应用 Ｕ Ｖ固化超 支化 聚氨 酯技 提 出 了涂 料技 术的 发展 趋 势 ，包括 ：环 保 健康 化 、 术， 选用优质 的天然草本植物作为主要成膜物等 ；
普材 高性化和功能多样化等 。
成膜物 是涂料 的关键 ， 涂 料 的大 部 分 性 能 直 接
来 源于成 膜物 的性能 。 近年来人们利 用新 的树脂合 成方法 以获得新 的成膜 物。 乳液 聚合 是一种最常用
是非极性 的 ， 尤其是 现代 水性涂料是 整个涂料 行业 的发 展趋势 ， 将无 机纳米粒子 引入到水性涂料 中既 要考虑 其在水性体 系中 的分散稳定性 ， 更要 注意 同
场 的 不 断 发 展 ，涂 料 行 业 已经 进 入 微 利 时 代 。近 年 来 ，随着 消 费 者对 涂 料 的环 保 性 、 功 能性 及 装饰 性 的
剂， 反应结束后 ， 部分有机小分子乳化剂还残 留树
脂中， 从 而 影 响 了涂 层 的性 能 。为 了解 决 这个 问 题 ，
聚氨酯丙烯 酸酯涂料 ， 结果表 明：该涂料 的综合性
能 良好 。
１ ． ５ 选 用 优 质 的天 然 草本 植 物 作 为主 要成 膜 物
利 用天然 草本植物作 为涂料 的原材料 ， 可 以有
效 解 决 涂 料 原 料 来 源 于 石 化 资 源 的 问题 ， 对 解 决 能 源紧张 、 促 进 可持 续 发展 具 有 极 大 的意 义 。天然 植 物 草 本涂料 采用 的是油性 和水性 的天然 原料和 助剂 ，
关 键 词 ：涂料 技 术 ；研 究现 状 ；发展 趋 势
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． １ 文 献标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１ ０ ０ ９ — １ ６ ９ ６ （ ２ ０ １ ４） Ｏ １ — ０ ０ ２ ８ — ０ ４
０ 引 言
我 国是世 界上涂料 生产和 消费大 国， 但 随着市
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３ — １ １ — ２ ９ ［ 作者简介 ］ 陶业立 ， 男， 硕士 ， 研究方 向为涂料与涂装 。
第１ 期
陶业立 ， 等 ：国内外涂料技术 的研 究现状与发展趋势
２ ９
的 方 法 ，建 立 无 机 纳 米 粒 子 在 不 同树 脂 及 其 涂 料 中 的普适性 分散稳定 控制方法 ， 发 展 无 机 纳 米 粒 子 的