特种涂料市场分析

第一节 特种涂料研究现状

我国涂料工业面临巨大的挑战，涂料市场的竞争将是前所未有的，国内企业要想在市场中占有一席之地，新技术、新产品的开发是关键。特种涂料的开发将成为21世纪中国涂料市场的开发热点。

1、防火涂料

防火涂料是一种对底材起物理保护作用并具有阻燃耐火功能的涂料，其中最重要的是发泡型防火涂料，它能在一定温度下发泡，形成防火隔热层，我国的防火涂料以钢结构防火涂料为主。钢结构建筑中钢材受热到600℃左右会软化而丧失结构强度，因此需要这种涂料来保护。超薄型钢结构防火涂料曾是国内空白，一直依靠进口，自从国内涂料企业和有关研究院校协同攻关后，现已开发出可与国外先进产品相媲美的超薄型钢结构防火涂料等，其物理性能及重要性能指标、耐火极限等均不亚于国外同类产品。虽然目前有些阻燃助剂如多聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺等原材料与国外相比尚有差距，但以上这些努力已使我国防火涂料技术和水平距离国际先进水平不远。

2、地坪涂料

地坪涂料是随着改革开放的大潮孕育产生的涂料品种，随着国外生产企业不断进入中国，其用途和影响不断在扩大。现在地坪涂料的应用领域扩展到家居和商业市场，其生产的品种也由单纯的溶剂型发展到水性、无溶剂型，功能由单一的防护扩大到耐磨型、抗静电型、防滑型和自流平型等多种。

3、氟碳涂料

我国涂料行业着重于氟碳涂料研究的主要原因是氟碳涂料具有优异的性能。彩钢板、高层建筑、露天大型物件、高速列车、桥梁和电视塔等难以施工的场所，以及一些要求高温防腐蚀之处，甚至船舶防污损等，都是氟碳涂料大显身手之地。国内业界几经努力，现在终于有了自制的氟碳树酯及其涂料，品种有FEP氟碳树酯粉末涂料、热固性FEVE氟碳树酯涂料、三氟氯乙烯、烷烯基酯多元共聚氟碳树酯涂料、四氟乙烯-乙烯基酸多元共聚树酯涂料、三氟氯乙烯-乙烯基醚树酯涂料和水性氟碳树酯涂料等，广泛应用于防腐、卷材、建筑等领域。

4、纳米复合涂料

要使纳米材料在涂料里发挥作用，必需有2个前提，一是纳米材料在涂料里的稳定性要好，二是纳米材料能在涂料里保持良好的分散状态。目前，国内已在建筑涂料领域里取得了良好的成果，即用纳米材料可提高建筑外墙涂料的耐候性和增强内墙涂料的抗菌效果，并正在进行产业化准备工作；纳米材料在工业涂料中的应用，诸如提高涂层的耐磨性、涂料的导电效果以及功能性涂料方面已取得初步成效，从而使我国在纳米复合涂料方面的研制和开发上了新的台阶。

5、伪装涂料

目前单项反侦察手段的伪装涂料技术如光学伪装涂料、近红外伪装涂料、红外伪装涂料、伪装降温涂料、防雷达伪装涂料等均已取得良好成果并付诸应用，而针对多重侦察手段的兼容性光谱吸收及多功能兼容涂料等方面的研究开发也已取得重要进展。 船舶防污涂料。目前，世界各工业发达国家加紧进行代有机锡的防污剂的开发，我国也不甘落后，现已开发出采用铜、锌之类自抛光防污涂料以及无毒防污涂料等，其效果也不亚于有机锡类。此外，还开发出具有我国特色的辣椒素防污涂料系统，赶上了国际先进水平。

6、重防腐涂料

重防腐涂料水性化是涂料行业的夙愿，国外现已对防腐蚀涂料所用的主体树酯—环氧树酯进行改性，从而消除了其水性化的不利影响，使其防腐蚀能力显著提高。重防腐涂料是一个由底、中间层到面漆所组成的一个系统。这一体系可减少98%的VOC，有利于环境保护。我国在水性重防腐涂料方面业已成功开发出底漆和中间漆，其性能均不亚于相应的溶剂型涂料。环氧聚硅氧烷涂料耐腐蚀性与丙烯酸聚氨酯涂料相近，但耐候性则更好。由此可使重防腐涂料体系由底+中间层+面漆缩减为底+面漆，而性能更优。国内对这种防腐涂料也进行了开发，并取得了良好的效果。此外，国内还跟踪国外防腐蚀涂料新技术，成功开发出属于环氧聚硅氧烷涂料的第二代产品——丙烯酸聚硅氧烷涂料，其耐候性、防腐蚀性、耐机械损伤和耐磨性等方面性能优异。

7、卷材涂料

彩色钢板的发展为卷材涂料带来了商机，卷材涂料在涂料里属高附加值产品，其利润是普通涂料的数倍。与其他涂料领域不一样，卷材涂料的市场占有率是国内企业占优势。卷材涂料的发展方向是无卤厚涂层，无铬及无铅涂料，高固体份及水性、粉末、光固化涂料和低温固化涂料等环境友好型涂料，其品种将向隔热型、吸热型、放热型、防静电型、耐高冲击型、高耐候型、桔型、花纹型、多色彩型和自清洁型等方面发展。

第二节 防腐涂料

一、我国船舶涂装行业发展现状分析

当今世界，涂料的应用已渗透到各个领域，涂装因其对改善产品外观形象的特殊作用而越来越受到重视。“船舶涂装”不仅可以改变船舶的外观，给海洋船舶增添亮丽外表，还可以阻止海水对船舶的腐蚀，延长船舶的使用寿命。尽管人们对涂装的认识提了，但由于缺乏涂装的专业人才和先进的涂装工艺，即使选用了优质的涂料，涂装质量仍难以提高。尽管不少造船企业的产品内在质量一等，由于涂装质量二等，产品价格只能是三等，这种情况在国内许多中小型的造船企业中尤为出。

根据对江浙地区造船企业的涂装现状调查，目前 60％的企业仍采用传统的刷涂，70％的企业还不具备成熟的施工工艺，具备完整的检测手段的企业更是屈指可数。绝大多数企业只能凭借经验进行施工；部分做得好的企业，也就是请油漆供应商委派技术指导，在船舶的建造过程中，进行相应的技术指导和施工监督。当船舶的建造工期受到影响时，施工监督的力量就显得较为微弱，由此可见，目前船舶建造企业的涂装现状不容乐观。

二、防腐涂料成亮点

随着工业技术发展，在石油化工、能源、动力、冶金、航空航天等领域普遍存在腐蚀防腐问题。防腐涂料的发展趋势为绿色化、环保化。受石油资源及环保法规对挥发性有机物质(VOC)及有害空气污染物(HAPs)的限制等因素影响，世界防腐涂料工业在不断提高涂料性能的同时，正迅速向“无机环保化”方向发展。

涂料工作者以无污染、无公害、节省能源、经济高效为原则，开发无公害或少公害及防腐性能优异的涂料品种。目前提倡的防腐涂料技术整体设计的无公害化即指在研发时应考虑到涂料自身的各个组成部分(成膜物质、防腐涂料、溶剂及助剂)、原材料的合成及涂料生产过程、基材预处理过程、施工过程等的无公害化，也就是无机高温防腐涂料需求。

无机高温防腐涂料与常规防腐涂料的主要区别在于耐高温，其技术含量较高，开发技术难度较大，使用环境复杂，涂料涉及许多方面的技术进步与其他原材料配套开发，无机高温涂料研究开发不仅仅依靠化工的知识和经验，还要取决于电子、物理、生态、机械、仪器和管理等多学科的知识与交汇。无机高温涂料的合成、高效分散剂和流变助剂的应用、新型耐蚀抗渗颜料与填料的开发、先进施工工具的应用、施工维护技术、现场检测技术等，都需要综合应用到无机高温防腐涂料与涂装之中。所以，无机高温防腐涂料的发展水平如何，性能怎样，成为标志一个国家科学技术水平的标志，成为衡量涂料先进技术的标志。目前，各国大型涂料公司都把无机高温防腐涂料作为重点研究开发，集中人力、物力、财力等，加快防腐涂料研发。

在我国，无机高温防腐涂料的起步晚，涂料产量上和性能还有很大的提高。2010年我国在集装箱、船舶制造、高速公路、铁路项目、能源、石油化工、重型机水利、火力和风力发电、石油对无机防腐涂料需求都超过了10%以上增长，2011年更是增长了15%，所以无机高温防腐涂料的科技研发，性能的好坏对国内新经济的发展起到一定的决定性作用。

三、新型耐磨防腐涂料延长电子元件寿命

最近，全球超硬涂层表面处理技术提供商Hardide涂料公司推出一种新型涂料Hardide-T。该涂料以碳化钨为主要成分，可显著延长电子元件的寿命、提升耐磨防腐性能、减少停机时间。

新涂料在全球石油服务业巨头威德福公司的一些钻井过程和恶劣环境中使用，证明涂覆该涂料的电子元件使用寿命大幅提高。

四、PPG涂料独创Retro金属效果的汽车修补漆

美国俄亥俄州STRONGSVILLE消息，PPG工业汽车修补漆商务部门计划在纪念10月30日～11月2日美国拉斯维加斯会议中心举办的汽配展（SEMA Show）上，隆重推出最新的特殊效果Vibrance品牌汽车修补漆。该系列修补漆中加入了一种全新的产品“Ditzler”效果片，这种材料能够赋予汽车漆闪烁的金属效果，PPG谓之为“retro”效果。“该产品之所以以Ditzler命名，是为了纪念Ditzler色彩公司，该公司创建预1902年，在1928年被匹兹堡玻璃公司收购。”PPG汽车修补漆业务北美区负责人Randy Cremeans向SpecialChem介绍说，“匹兹堡玻璃公司就是今天PPG工业的前身，PPG自1986年就开始采用Ditzler来命名其汽车修补领域的产品。”Vibrance旗下还有丰富的不同颜色效果系列产品，包括：Harlequin变色龙幻彩系列，Liquid Crystal液态珍珠系列，Starfire眩彩火焰系列，Radiance II Candy Dyes满天星系列和Crystal Pearl水晶珍珠系列等，这些杰出的产品令所有水晶球中想像的颜色都变成了真实可触摸的潮流新色彩，并且越来越多地被运用于制作各种车辆，化作城市中全新的美丽流动风景。

五、英国推出防腐耐磨涂料

全球著名的超硬涂层表面处理技术提供商Hardide涂料有限公司日前推出一种新型涂料Hardide-T。

该涂料以碳化钨为主要成分，可显著延长电子原件寿命、提升耐磨耐腐性能、减少停机时间。此次研制的新涂料经在全球石油服务业巨头威德福公司一些钻井过程和恶劣环境中使用，证明涂覆该涂料的电子原件使用寿命大幅提高。

Hardide涂料公司总部位于英国，目前拥有20多种世界先进的超硬涂层技术和产品，还可根据各种特殊需要灵活定制。威德福公司成立于1941年，是世界领先的油田服务公司之一，它提供的产品和服务覆盖了油气勘探、提炼和生产等所有环节。

六、我国涂料研发热点将聚焦防腐

工业涂料在我国涂料行业中比重提升，今后我国涂料行业的研发和应用热点将集中在防腐涂料、卷材涂料、功能涂料、粉末涂料、水性木器涂料这5大领域。其中尤以防腐涂料为重点；防腐涂料是环氧树脂重要应用领域，其中液体、固体树脂能分别适用不同应用环境和要求。我国已是全环第一大环氧树脂产销国，在涂料研发热点聚焦防腐领域的过程中，必将发挥重要作用，而我国防腐涂料市场以其成长性，已成为世界知名涂料公司竞相角逐的市场。

防腐涂料主要包括金属结构防腐、海洋设施防腐、船舶与集装箱涂料。我国防腐涂料市场已成为世界知名涂料公司竞相角逐的市场。如佐敦公司在张家港的现代化涂料生产厂投产，式玛卡龙在昆山设立防腐涂料研发中心，日本中涂化工在上海建设10万吨/年防腐涂料工厂，常州涂料化工研究院建立中海油腐蚀与防护重点实验室、拜耳材料科技，大连裕祥、海虹老人牌、阿克苏诺尔、PPG、宣威等在ASIACOAT涂料展中集体亮相，目标都是看准了中国市场。另外国家大型工程的相继开工，也为防腐涂料提供了广阔的应用舞台。

七、五大因素推动重防腐涂料发展

从20世纪80年代末至今，我国重防腐涂料及涂装领域在经济高速发展的推动下，进入高速成长的黄金时期，成为涂料行业发展最快、与国际化接轨最早、占工业涂料市场份额最大的领域。推动重防腐涂料的发展的因素有：

1、顺应国际产业链转移，抓准了发展时机。上世纪80年代中期到90年代，世界造船和修船行业完成了向东亚地区的转移。至本世纪初，东亚地区已占世界造船市场份额的80%以上，其中韩国和日本占30%-35%，中国占8%-10%。中国造船业2003年产量为460万吨，预计2010年将达到2000多万吨，赶上或超过韩国和日本成为世界第一造船大国。相应的船舶涂料生产也向东亚地区，尤其是向中国转移。上世纪90年代初，国际涂料IP落户上海后，近年来世界主要船舶涂料跨国公司如挪威佐敦、Hemple、Sigma、中远关西、立邦、Kcc、Ameron、ICI等纷纷登陆长三角和珠三角地区，已形成20万吨/年以上的生产能力。如果考虑每年中国的修船油漆，至2010年船舶涂料市场总容量将达到30万-35万吨/年，各跨国公司纷纷扩充在华生产能力。

2、基础设施建设推动重防腐涂料发展。十几年来我国的高速公路从零发展为世界第二里程大国，铁路建设已年增10%以上的速度发展。与之配套的桥梁（钢结构和混凝土）、高速公路护栏设施的重防腐体系得到长足发展；相应的桥梁行业标准也被修订，无论涂料体系还是产品性能都要求逐步与国际接轨；铁道部车辆涂装标准开始引入环保型水性涂料配套体系。如杭州湾大桥采用的重防腐体系体现了当今国际标准，同时我国上有上千千米的桥梁进入重涂维修期。 城市基础设施如立交桥、轻轨、地铁、自来水和煤气管道，以及大型场馆建设尤其是2008年奥运、2010年上海世博会和广州亚运会等配套设施，都需要高质量、高性能和环保型的重防腐涂料体系。

3、“世界制造基地”推动我国地坪涂料快速增长。工业园和通用厂房的建设，促进了环氧工业地坪近几年以30%-40%的速度发展，成为涂料行业的亮点之一。除了通用型环氧地坪之外，功能性的工业地坪--导电、防滑、耐化学介质地坪正在发展之中。

4、涂料涂装整体解决方案的理念日益普及，推动了涂料开发和产品升级。上世纪80年代以来，船舶涂装大力推广以无机富锌为主的钢板预处理底漆，促进了车间底漆的升级换代。近几年来，为了降低涂装成本和底材喷砂预处理成本，低处理表面通用底漆应运而成；湿喷砂和高压水除锈工艺催生了湿锈表面底漆的开发，新的涂装工业同时对涂料的施工性能提出了更高的要求，促进了重防腐涂料性能的改进。

5、环保法规推动新产品开发和进步。有机发挥物含量（VOC）限制法规和有害空气污染物排放法规（HAPS）推动重防腐涂料向高固体分、无溶剂、水性化方向发展。尽管传统的低固含量的防腐涂料在我国还占有一半以上的市场，而且在相当时期难以全部退出市场，但在高端市场以及沿海经济发达地区，环保型涂料必将成为主流。上世纪90年代初，公安部发布了强制性涂装钢结构防火涂料的法规以及相关涂料标准，从而促进了防火涂料的发展，并且迅速在国内推广使用，尽管目前在执法和应用中存在不规范、不完善之处，但其发展主流方向是好的。

此外，多学科交叉重防腐涂料涂装研发和交流空前活跃，跨国公司逐步将研发中心转移到中国，研究所和大专院校更多的跟介入重防腐领域，对新材料新技术开发注入了新的活力。

第三节 防火涂料

一、防火涂料的介绍

防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，还具有防锈、防水、防腐、耐磨、耐热以及涂层坚韧性、着色性、黏附性、易干性和一定的光泽等性能。

二、防火涂料的发展现状与趋势

防火涂料涂覆于物体表面，在遇火时涂膜本身难燃或不燃，对基材有较好的保护作用，为灭火和人员撤离赢得了时间。因此对它的研究和应用已引起了世界各国的高度重视。
具有代表性的卤系、磷系防火涂料处于不断发展中，但卤系中一些溴类防火涂料因环保问题而备受争议。接着又出现了以炭源（三季戊四醇），膨胀剂（多磷酸铵）和发泡剂（三聚氰铵）的典型膨胀防火材料。目前，膨胀型防火涂料的防火性能及理化性能都有了很大的提高，防火助剂的品种、性能也日趋完善，还研制出自膨胀化合物，如硝基苯胺硫酸盐和磺胺等。低温等离子表面处理技术使得防火性能大大提高。 　　

中国的防火涂料研究起步较晚，但发展速度很快。20世纪70年代末，首先研究出膨胀型过氯乙烯防火涂料，后来又研究出膨胀型丙烯酸乳胶防火涂料。从20世纪80年代中期开始，科学研究所率先研制成LG钢结构防火涂料，与北京建筑材料防火公司共同研制成1F 钢结构膨胀型防火涂料。目前，全国有70多家防火涂料的科研生产单位，共开发了80多个品种的产品，累计涂料产量1.5×104吨以上。近十几年来防火涂料发展方兴未艾，其耐水性能、防火性能有了很大改进和提高，品种和应用范围不断扩大。有的国家还指定法律，规定用于学校、医院、电影院等公用建筑内的涂料必须是阻燃的，否则不准兴建。可见防火涂料已经引起人们极大的重视。

防火涂料随着整个涂料工业向节能、低污染、高性能方向发展。目前水乳液型的防火涂料已占了越来越大的比例。与此同时，提高防火涂料的耐水性能、防火性能、装饰性能、降低成本等方面也不断取得进展。 　

第四节 纳米涂料

一、纳米涂料的定义和基本概念

纳米涂料一般都是由纳米材料与有机涂料复合而成的，因此，更科学地讲应称作纳米复合涂料 (Nanocomposite coating)。普遍认为，必须满足两个条件才能称为纳米涂料：一是至少含一相尺寸在 1-100nm之间，二是由于纳米相的存在而使涂料性能得到显著提高或有新功能，二者缺一不可。广义地讲，纳米涂层材料还包括另外两种：金属纳米涂层材料和无机纳米涂层材料。金属纳米涂层材料主要是指材料中含有纳米晶相，无机纳米涂层材料则由纳米粒子之间的熔融、烧结复合而得。我们经常所说的纳米涂料均为有机纳米复合涂料。之所以叫纳米涂料，正如纳米塑料、纳米陶瓷等一样，只是一个习惯叫法而已，严格的说，也应称为纳米复合塑料、纳米复合陶瓷。玻璃钢，既不是玻璃也不是钢，而是玻纤增强不饱和聚酯，但国内就叫玻璃钢。

有关纳米涂料酌定义和叫法需要进一步指出的是：（1）并不是用了纳米材料的涂料都是纳米涂料；（2）并不是性能很好就是纳米涂料；（3）纳米复合涂料的叫法更科学，但作为习惯，叫纳米涂料也未尝不可。例如，我们称丙烯酸乳胶漆，大多数情况下我们给客户介绍它也是环保涂料；水性木器漆，我们给客户介绍它也是环保涂料。因此，某种涂料，如建筑涂料，如果它确实满足了纳米涂料的两个条件，我们也可以同时称它为纳米涂料，只是不要刻意去炒作就行：（4）在国外，许多涂料产品均使用了纳米技术，但出于技术保密，并没有直接称作纳米涂料。

二、国内外纳米涂料的研究开发和产业化现状

进入新世纪以来，纳米技术作为三大主要研究方向(生物、信息、纳米)之一，受到了人们的广泛关注与重视，纳米粒子由于具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子效应等特殊性质，将其用于涂料中后，可使涂层的光学性能、磁性能、电性能、力学性能得到大大提高或显示新的功能，可以大大提高汽车、建材、仪器仪表、船舶、飞机等产品的档次和市场竞争力，因而也引起了高分子材料和涂料工作者的浓厚兴趣，有关纳米涂料的研究报道、专利申请越来越多，纳米涂料产品在国内外市场上都有问世。本文就目前国内外纳米涂料的研究开发与产业化现状作一个阐述，并对我国纳米涂料的研究开发与产业化前景谈谈自己的一些看法，供我国决策部门、科技工作者和产业界参考。

三、我国纳米涂料的研究开发与产业化前景

（一）国内外纳米涂料的研究开发和产业化现状

国外在纳米涂料的研究开发和产业化方面起步较早，美国研究开发成功并已进行产业化的有具有随角异色性的豪华轿车面漆、军事隐身涂料、绝缘涂料等，另外，还开展了光致变色涂料(纳米SiO2与有机颜料的结合)、透明耐磨涂料、包装用阻隔性涂层等纳米涂料的研究。日本则在静电屏蔽涂料、光催化自清洁涂料的研究开发方面取得了成功并实现了产业化。德国政府在1992—1996年间对纳米涂料的开发投入了大量的科研经费，1997—1999年为纳米涂料产业化时间，在此期间年产值为20亿马克，至1999—2000年，纳米涂料年产值猛增到200亿马克。

国内纳米涂料的发展大多刚刚起步，主要集中在改善建筑外墙涂料的耐候性和建筑内墙涂料的抗菌性方面，二者基本上已研制成功，正在进行产业化准备工作。而在工业用涂料、航空航天用涂料以及功能性涂料的研究开发和产业化方面则落后于发达国家。

（二）我国纳米涂料的研究开发与产业化前景

纳米材料种类繁多，性能各异，即使同一种纳米粒子在不同粒径下也可能会有不同的功能，不同种类的纳米粒子也可以在涂料中起到同一作用。因此，用在涂料中也可能表现出不同的特性，需要进行大量的研究开发工作，才有可能得到性能理想的纳米涂料。结合到纳米涂料的产业化前景，笔者认为，可以优先开展下列几方面的研究开发工作：

1、改善涂料的耐候性

某些纳米粒子对紫外线则具有较强的吸收作用，现市场上销售的纳米TiO2、SiO2、ZnO等颗粒填充于涂料中，可显著提高涂料的紫外线吸收性，从而提高户外用涂料的耐候性。比如用来提高外墙建筑涂料的耐候性，汽车面漆的耐老化性、桥梁涂料、塑料涂料、木器涂料等的耐老化性，使涂层的寿命提高50％或一倍以上。

2、改善涂料的电磁性

随着当前高科技产品的崛起，尤其是电子工业的迅猛发展，电磁波的广泛应用，尤其是微波在通讯、航空、航天、家用电器、现代军事方面的普及应用，电磁波的辐射污染，也成为人类的第四大公害。因为电磁波是一种热效应，当它的频率大于人体的调节频率时，就会烧伤人体的各部组织，而高频电波(100MHz以上)如各广播电视的发射台，各飞机导航塔，各微波通讯台、塔、手机、对讲机、微波炉、电脑等及各高频医疗器械的辐射污染对人体的危害、已大大超过了人们的想象程度，它对人体的视觉系统、大脑细胞、生殖系统、血液、尤其是对胎儿的危害极其严重，现代医学研究成果表明：电磁波辐射污染已成为人类的“无形杀手”。 因此，对电磁波的屏蔽及防止电磁波辐射污染和人体对电磁波辐射污染的防护，就成了当前急待解决的重大课题。利用纳米粒子的静电屏蔽性，可制得静电屏蔽涂料，与传统碳黑填充的防静电涂料相比，其具有更优异的防静电性能，而且由于不同纳米粒子吸收不同的可见光波段，因此可通过选用不同的纳米粒子来调节防静电涂料的颜色，对解决移动电话、对讲机、飞机客舱屏蔽、电脑、电视、微波炉、通讯电缆各保密室的屏蔽及在各强场强环境下工作的，如各微波通讯站、广播电视台、塔和在电脑前工作的人员的人体防护，提供了可靠的屏蔽材料。

某些纳米材料如纳米金属(Fe、Co、Ni等)与合金的复合粉体、纳米氧化物(Fe3O4、Fe2O3、 ZnO、NiO2、TiO2、MoO2等)的粉体、纳米石墨、纳米碳化硅及混合物粉体等，可用于制备出吸收不同频段电磁波的纳米复合涂料，作为军事隐身涂料，涂敷到飞机、军舰、导弹、潜艇等武器装备上，使该装备具有隐身性能。由于纳米涂层材料具有吸收频带宽、重量轻、厚度薄等优点，因而可望在未来军事隐身化方面大展身手。

3、改善涂料的力学性能

某些纳米材料用于涂料中，可以大幅度提高有机涂层的力学性能，如涂层的耐磨性、耐划伤性、硬度、强度、韧性等，可以用于汽车面漆、汽车玻璃、眼镜镜片、建筑物玻璃、地板、船舰易磨损易腐蚀金属部件等的保护，大大延长产品的使用寿命。

4、改善涂料的抗菌性和大气净化性

将纳米抗菌粉用于涂料中，则可制得纳米杀菌涂料，涂覆在建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具、医院手术间和病房的墙面、地面等，起到杀菌、保洁效果。利用Ti02、ZnO、CdS、WO3等纳米粒子的光催化特性，可制得光催化净化大气环保涂料。比如，采用聚硅氧烷、锐钛级纳米TiO2、填料和溶剂复合可制得大气环保涂料，能将大气中 NOx转化成硝酸，可涂覆在高速公路、桥梁、建筑物、广告牌的表面上，或在需要的地方专门设置净化面板等。

5、其它功能性涂料

采用纳米技术可制成纳米界面涂料，其涂膜界面为超双亲性二元协同界面(既疏水又避油)，将这种涂料涂在建筑材料(如玻璃、陶瓷等)，任何油质、水、灰尘等都不能存留于表面，可保持用玻璃和陶瓷等挂面的建筑物长期一尘不染，也会使浴室内的大镜子以及人戴的眼镜在任何情况下也不会产生雾气。利用纳米粒子对红外线的吸收和反射性能，将它们与有机涂料复合后制得的隔热涂料，可广泛用于玻璃幕墙、汽车玻璃、海上钻井平台、油罐、石油管道、汽车、火车、飞机表面、船壳、甲板、坦克、军舰、宇宙飞船表面等场合的隔热。

将纳米铝酸盐用于涂料中，可以储存自然光或灯光的光能，当外来光停止后再缓慢地以光的形式释放出来，可发出多种颜色的光，而且发光的持续时间是传统发光材料的几十倍，而且理化性能稳定，可在暗处用于低度照明和指示。这种发光涂料可以用于建筑、艺术装潢、公共场所的安全通道、危险场所的警示等。

第五节 氟涂料

一、氟涂料介绍

氟涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料；又称氟碳漆、氟涂料、氟树脂涂料等。在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的各项性能。耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用。成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料品牌。目前，应用比较广泛的氟树脂涂料主要有PTFE、PVDF、PEVE等三大类型。

二、国内氟涂料应用形势

随着国民经济快速发展，国内市场涂料需求目前正向“三高一低”（高装饰性、高耐候性、高功能性和低污染性）方向发展。而在众多涂料品种中，氟涂料正是符合此发展方向的“新兴力量”。

国外氟涂料市场起步于20世纪40年代，而我国氟涂料市场直到20世纪90年代末才开始步入正轨。随着本世纪初我国经济实现新一轮腾飞，基础设施建设和工业品生产热火朝天，加上政府部门和行业组织大力推动等因素，近几年我国氟涂料产业在许多应用领域呈现出齐头并进、高速发展的喜人局面。

首先是建筑装饰领域。聚偏氟乙烯（PVDF）氟涂料在欧美外墙装饰铝幕墙领域早已得到广泛而成功的应用，但其树脂生产技术一直被国外少数企业所垄断，导致这种幕墙的综合造价居高不下。而且由于其受必须高温固化施工等因素影响，使我国PVDF氟涂料市场发展受到一定制约。与之相对应的是，由于国内氟树脂企业在以三氟氯乙烯和四氟乙烯为主要原料合成常温固化FEVE氟树脂方面的技术日趋成熟，加上日本旭硝子、大金、DIC等氟树脂领先企业产品的规模化引进，近年来具有超高装饰性和耐候性的常温固化型氟涂料在我国建筑外墙仿铝塑板装饰领域大行其道。这种产品一般外观呈金属般的银灰色，因此往往俗称为“氟碳金属漆”，造价相对低廉，而且通常能现场施工，因此许多设计院所目前都将这种产品纳入了建筑设计。随着近年来水性化技术完善，尤其是含氟丙烯酸树脂产品的出现，加上部分企业将其成功与保温板生产相结合，预计氟涂料在建筑装饰领域的应用必将出现新一轮快速增长。

其次是工业防腐领域。氟涂料具有超强的耐候性和化学惰性，使其在工业防腐领域得以大展身手，如钢结构建筑、桥梁、船舶、轨道交通车辆、石油储罐和管道、化工设施、飞机蒙皮、彩涂钢板等。目前，日本已将使用氟涂料列入其桥梁设计施工规范。而我国近年来也已将氟涂料应用在大量重点工程项目中，如著名的奥运会主体育场“鸟巢”、青藏铁路、杭州湾跨海大桥等。从趋势看，随着工业经济高速发展和市场对氟涂料超高性能的进一步认同，工业防腐领域必将成为我国氟涂料产业的主战场。

此外，氟涂料在家用电器、医疗器材等领域也已形成独特的成熟市场。如用PTFE、ETFE、PCTFE、ECTFE等含氟聚合物制成的粉末涂料，可用于家电不粘涂料和化工设备防腐衬里等方面。

不过，虽然我国氟涂料市场发展形势喜人，但仍存在相当的问题。例如，国产FEVE氟树脂的颜色、透明度、贮存稳定性以及批次间的质量稳定性有待进一步改进；树脂品种还需要改进单一化现状，PVDF树脂、含氟丙烯酸树脂、水性氟树脂、粉末氟树脂、电泳氟树脂等产品有待进一步国产化；企业间恶性竞争等不良现象有待进一步规范等。

三、六大问题制约氟涂料行业发展

虽然近几年来我国氟涂料产业呈现飞速发展的喜人局面，但与国外相比，我国氟树脂和氟涂料在技术、质量上尚有明显的差距，主要有：

1、国内乙烯基醚类产品还未规模化生产。大多数氟涂料树脂厂家用乙烯基酯作为共聚单体，合成的氟树脂分子链结构中氟单体单元和共聚单体单元组成分布不能形成规模的交替分布，在一定程度上影响了氟涂料的耐侯性和乃盐雾性；某些厂家的氟树脂含量达不到标准要求；产品品种单一，外观色泽较重；一些特种氟树脂尚未研发成功，影响应用领域的进一步开拓。

2、普遍缺少令人信服的天然曝晒数据，不能禳用户信服，丧失了一定的市场机会。为此中国化工学会氟涂料专委会已着手开展此项工作，第一批送检的天然曝晒数据已公开发布，以实际数据向行业及用户展示氟涂料的超级耐侯性，并未今后标准的修订做好基础工作。

3、我国目前从事专业氟涂料的科技人员很少，没有建立起一支从理论到实际生产、从质检到现场施工的达到国际水平的队伍。

4、基础理论研究相对落后，国内涂料科研人员自己研究发表的专著或研究报告较少。同时在科研设备和生产制造设备上也较落后，在三氟树脂制备方面，大多按国外公司的模式，并且大多以三氟氯乙烯与乙烯基酯共聚。

5、在常温固化四氟树脂方面基本是空白。日本大金公司只提供常温固化四氟树脂产品，对其制备技术保密。

6、科研投入少，氟涂料研究基础性不足，给中中国氟涂料赶超国际先进水平带来了重大障碍。日本经过20多年努力不但赶上了美国，而且有自己的创新。我国对氟材料的研究起步于上世纪50年代末期，并不晚于日本，大年在大大落后与日美，因此应大力加强应用基础研究，并要有所创新。

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