涂料与涂装设备及涂装线技术发展简史

 涂料与涂装设备及涂装线技术发展简史

  涂料的应用己有两千多年,但现代涂料工业的形成实际上只有一百多年的历史。在20世纪,由于石油化学工业的迅猛发展,为涂料生产提供了多品种、性能全面卓越的合成树脂,使涂料新品种层出不穷,例如20-30年代出现的盼酶树脂漆、硝基漆和醇酸树脂漆，到60年代以后,工业用高档涂料几乎全部被氨基、丙烯酸、聚氨醋、环氧等合成树脂漆所替代。这期间,主要是汽车工业的规模化生产对涂料的需求,推动了涂料工业的不断变革,并在20世纪中期得到飞速发展,像发达国家涂料工业的产值要占到整个化工工业的10%。

  由于汽车工业是世界上最大的产业,汽车涂料的需求大、品质高、附加值高、利润率高,投资回报率高,使现代涂料工业一直处在快速发展过程中,当然竞争也极为激烈。在国外发达国家,汽车涂料一般占该国涂料总产量的15%-20%。汽车涂料是涂料行业中质量要求最高的品种,汽车涂料的生产反映了一个国家涂料工业的最高水平。

  现代涂料生产由于技术难度大,涉及知识面广,特别是纳米技术的兴起为新型功能性涂料开发带来希望,但需要多学科知识交叉,新品种的垄断性强,更新周期短,故属高技术密集产业。因此,涂料新产品的研究和开发充满着勃勃生机,走上了现代化发展的快道,也为各行各业提供着优质产品。 

  例如:发达国家合成树脂漆比重现在都在90%以上。我国合成树脂漆于1983年上升到51.63%,1991年增至约60%,其中醇酸树脂漆30.5%,氨基漆5.13%,硝基漆4.69%,乙烯基涂料2.24%,环氧树脂漆2.07%,聚氨西旨漆1.86%,丙烯酸漆1.39%,过氯乙烯漆1.24%聚国旨漆0.51%。当年全国涂料总产量约93万吨,居世界第五位,但按照发达国家涂料产量为钢铁产量的2%推算,我国涂料产量应能达到200万吨,特别是建筑涂料和汽车涂料,我国仅占24%和3%,而发达国家的建筑涂料约占50%,汽车涂料在10%以上。这些数据说明,不管是发达国家,还是发展中国家,合成树脂漆都是现代涂料的基础。

  近年来,随着我国汽车工业的迅猛发展,汽车涂料的需求:1996年约5万吨,2000年约7.4万吨,目前全国汽车用漆在10万 吨以上,全国己形成年产20万吨汽车涂料的能力。按涂料品种分:底漆占28%,面漆占35%,中层涂料占4%,聚氯乙烯(PVC)抗石击涂料占15%,塑料件涂料占1%,其他涂料占17%,汽车涂料约占我国涂料总产量的6%左右。另外建筑涂料也随着房地产业的发展迅速增加。因此被涂覆产品的工业化大规模生产,是刺激涂料生产及技术发展的源泉。

  它一方面要求提供更高品质的涂料,另一方面要求所提供的涂料能满足规模化快速流水线的施工特性要求,从而促使涂料工方法和涂装线技术不断地创新和提高。涂装生产也由手工作业进入高效工业化生产方式,并由空气喷涂、浸涂、淋涂、银涂等一般高效机械化涂装作业进一步发展到静电喷涂、高压无气喷涂、粉末涂装、电泳涂漆和自动涂装线等现代工业涂装新技术。

  现代汽车涂料与涂装技术更主要地还是来自环境保护法的限制而激发产生。由于一般溶剂性涂料施工固体分低，它们大规模地应用导致了严重的大气污染。因此,1967年美国洛杉矶地区首先发布了“66”法规,禁止使用光活性溶剂,这是世界上第一条与涂料相关的法规。实际上所有涂料用溶剂都有光活性,只是发生光化学反应的速度快慢不同,因而后又修改为对涂料的有机挥发性化合物(VOC)用量加以限制,要求涂料的施工固体分在60%以上。

  自“66”法规颁布以后,世界发达国家都制定了各自的法规,这样普通溶剂性合成树脂漆的生产面临着严峻的挑战,各类环境性涂料和涂装方法应运而生。因此,现代涂料和涂装技术是按照高效率→优质、高效→公共社会性这一过程发展的。公共社会性包括经济安全性、低污染性、节能、省资源等几方面,它促使环境性涂料生产和应用的比例迅速提高。

  国内也自行开发了一些阴极电泳涂料品种,规模化涂底漆己全部采用电泳方法,阴极电泳涂装线己很普及,汽车涂料的品质也己达到国际水准。在涂装装备生产和油漆车间设计方面,通过近十几年与国际知名企业的合作和交流,己具备设计轿车油漆车间的能力,涂装装备生产企业也急剧壮大。其他方面,建筑涂料占有份额己大幅度上升,粉末涂料的生产和应用己很普及,但各类涂料的品质,尤其是环境性涂料与发达国家仍有很大差距。