塑料涂料的研究现状与展望

塑料涂料的研究现状与展望

林腾腾 

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摘要：文章分别从目前塑料涂层技术的研究发展的背景、塑料涂层技术的主要成膜和基料、可用性分析等国内外研究的现状研究以及其未来的发展和趋势等几个比较大范围的研究方面分别对塑料涂层技术展开进行了研究。

关键词：塑料涂料、推广应用、现状、趋势

引言：在新时代的不断发展，科学技术越来越厉害的当下，人们也都逐渐从追求温饱变成追求物质享受与精神享受。与此同时，石油化学工业技术和新型煤化工业技术也在飞速地发展,高分子材料新的合成制备新技术研究和高分子新材料研究的实际应用范围在国内外不断地扩大,塑料逐渐成为又一个重要新领域的新型非金属高分子材料也正日益受到国内外人们广泛的重视。在其不断的创新进步与完善之下,塑料涂料产品已将以一个崭新亮丽的产品形象展示呈现在了人们眼前。

一、塑料涂料的由来及发展背景

1869年美国人J. V.海特发现，通过在高温和高压下加入樟脑和少量酒精，硝化纤维棉可以被制成塑料，他将其命名为赛璐珞。除了作为象牙的替代品外，它还被重新用于婴儿车、汽车挡风玻璃和薄膜，他开创了塑料工业，并推动了该技术的发展。此后，塑料涂料的在各国都开始发展起来，市场逐渐成型，最终形成了现在人们面前的样子。在金属和复合材料的不断延伸之下，最终制成了塑料涂料。不过，一般涂料工业对塑料涂装的影响也不可忽视，塑料涂装的专业术语、技术等都是来自于它。目前塑料涂料的市场还是相对较大的。

二、塑料涂料的研究现状

1、塑料涂料的成膜基料

作为一种新的非金属材料，在拉伸强度、韧性和尺寸稳定性方面已经取得了一些进展。然而，传统塑料产品的问题（如抗静电性能、安全性和表面抗老化性）阻碍了塑料涂料市场的扩张。在塑料涂料的未来发展规划中，将塑料涂料进行合金化成为了目标。所谓合金化，就是将多种高分子材料进行物理混合，将各种高分子材料的优势进行相互补充。

2、塑料涂料的种类

在经过不断地发展后，塑料涂料有了环保型塑料涂料、功能化涂料、特种塑料涂料几种。

2.1环保型塑料涂料

2.1.1粉末涂料

粉末涂料是由固体树脂、颜料、添加剂等组成的合成固体粉末涂料。 与水基和溶剂涂料不同，分散介质是空气。 它们不含溶剂，可以膜100%，能耗低。  目前为止，我国存在着两种粉末涂料：热塑性树脂和热固性树脂。热塑性树脂和热固性树脂。由于与热固性树脂相比，热塑性粉末涂料的光泽和光滑度较差，且与金属的附着力较差，因此，热塑性粉末涂料在汽车涂料中并没有得到广泛的使用。而热固性树脂无论是从外观、机械性能还是耐腐蚀性能都可以满足汽车涂料的要求。北京大学出版社出版社。

2.1.2水性涂料

水性漆顾名思义,是指以中性水做为主要稀释剂,不含有机溶剂制成的一种漆,水性漆一般是指完全不含纯苯、甲苯、二甲苯、聚酰乙醛、TDI等及各种有害的重金属成分的一种水性漆,对人身体无毒。水性涂料具有优良、稳定的化学不溶性和高耐久性，日本对涂料生产和应用的要求非常高。为了进一步提高涂料的性能，扩大其应用范围，近五个世纪以来，日本和一些外国品牌都在积极研究和开发水性涂料。目前，该应用领域的热点主要是无皂乳化聚合、室温固化、UV固化、水基树脂配方等的研究。而在塑料涂料的未来发展中，水性涂料的未来将极大可能仰仗着这些技术。[[[] 唐林生、张梅、张淑芬、杨锦宗.现代化工：0253-4320（2003）06-0014-04]]无皂乳液聚合全称叫做高固含量无皂乳液聚合技术，其中包括水溶性单体共聚技术、可聚合乳化剂技术、大分子乳化剂技术。

2.1.3光固化涂料

辐射固化是使用紫外线（UV）或电子束（EB）进行固化的过程，这是一种先进的材料表面处理技术。它是一种具有化学活性的液体材料，可以通过紫外线/电子束快速聚合和交联，从而立即将这些材料固化成薄膜。在2004年5月举行的北美辐射固化国际会议上，UV/EB收到了一项新的评估：适应性、效率、经济性、节能性和环境友好性（总结为5E）。因此，UV/EB固化技术被描述为21世纪的新型绿色工业技术。[[[] 金养智 (中国感光学会辐射固化专业委员会，北京100085）]]

不同于粉末涂料和水性涂料，光固化涂料在塑料涂料的大环境中的发展显得尤为迅速。但是同时，UV固化涂料目前依旧存在着一些问题，比如涂料与底气之间的附着力不够；耐湿耐热性能不高；通过颜料对光固化过程影响较大等等。

3.特种塑料涂料

除了涂层和塑料之间的相互作用，涂层和其他介质之间也经常会发生相互作用。例如，真空镀膜[ 指在高真空的条件下加热金属或非金属材料，使其蒸发并凝结于镀件（金属、半导体或绝缘体）表面而形成薄膜的一种方法。例如，真空镀铝、真空镀铬等。

]是一种技术，其中金属或非金属材料在高真空中被加热和汽化，并在要镀膜的部件（金属、半导体或绝缘体）的表面凝结成薄膜。它与金属镀膜接触后的塑料镀络件外表面具有良好的耐磨性、耐冲击、耐湿耐热性，这无疑对塑料涂料的发展有巨大好处。

三、塑料涂料与其他材料相比的性能

塑料涂料是一种新型的非金属材料，它对人类文明的可持续发展或将产生不可小觑的作用。首先，它相对金属材料而言，它不属于不可再生资源。塑料涂料是通过各种物质后期通过化学加工而成，在技术不断地革新以后，价格相比金属材料会更加低廉。除此以外，塑料涂料在改进以后，原本的耐湿耐热性差，安全性低的问题都在逐一得到解决，但与此同时，在一些需要材料导热性强、能够较快溶化的工业中，塑料涂料更是优于金属材料。除了金属材料，还有其他的非金属材料，比如合成橡胶、合成纤维等，但是相比塑料涂料。合成橡胶虽然有耐磨、易于制造、等特点，但它不易分解，对环境的危害较大，不利于人类文明的可持续发展。

四、塑料涂料的未来发展趋势

随着塑料涂料的不断改进，它的市场也在越来越大。

4.1市场上汽车用塑料涂料需求扩大

在人类文明飞速发展的今天，人们对汽车的需求也越来越大，传统的汽车制造已经开始不能满足人们的需求。随着汽车行业产能的不断提高，1994年至2004年，中国的汽车塑料需求量增长了27.8%，2004年达到22万吨，而随着国内汽车产能的不断提高，2009年汽车塑料达到50万吨，2009年汽车塑料达到50万吨，2009年达到50万吨/年，年均增长率为18%。在未来的市场中，塑料涂料的市场需求将实现每年20%-25%的增长。而汽车行业对塑料涂料的需求将占到一半比例。

4.2建筑用塑料涂料明显增长

为了维护大自然的正常发展，延续人来文明，以塑为钢、以塑为木的时代即将带来，在建筑中，塑料涂料正在逐渐取代钢材、木料的地位。

4.3 UV塑料涂料需求递增

随着现代社会人类生活质量实现了质的飞跃以后，更多的人开始追求高质量的物质化享受。人们对手机、电脑、照相机、化妆品的需求也越来越大，UV塑料涂料作为当下这些产品最好的原料，它的需求也在逐年上涨。

五、结语

无论未来的发展如何，塑料涂料都将发挥着举足轻重的作用。虽然到目前为止，对塑料涂料的研究还存在着一些问题，大多数停留在性能测试阶段，但是由于它符合人类文明发展进步的动力因素，有利于保护自然界的不可再生资源，在未来它的市场一定会越来越大。然而，为了维护着地球的生态，人类也不能光靠着改变原料的不断改变，在减少使用地球上的不可再生资源的同时，人类也要做到爱护环境，尊重自然。