功能涂料与粘结剂化学

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1、功能涂料与粘结剂化学杜飞鹏武汉工程大学材料学院材化教研室9/20/2021参考书目涂料化学入门，（英）特纳著，李宗器等翻译，上海科学技术文献出版社，1985年涂料工艺(上下)，化学工业出版社，1997年有机涂料科学和技术，(美)FrankN.琼斯等，经桴良等翻译，化学工业出版社，2002年涂料世界涂料在我国俗称“漆”。我国对生漆的使用已有四千年历史，《髹饰录》序言中写道：“漆之为用也，始于书竹简，而舜作食器，黑漆之。禹作祭器，黑漆其外，朱画其内。与此有其贡。周至于东，漆饰欲多焉。”涂料的定义：涂料是一

2、种涂覆在物体（被保护和装饰的对象）表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。涂料是一种流动态物质，通过简单施工方法，并经干燥或固化，在物体表面牢固覆盖一层均匀的薄膜，这样的流动态物质称为涂料。涂料可以是液态或粉末状态。（一）涂料的发展史一般可分为三个阶段：1、天然成膜物质的使用；2、涂料工业的形成；3、合成树脂涂料的生产一、涂料的发展历史1.天然成膜物质的使用中国是世界上使用天然成膜物质涂料最早的国家之一。春秋时代（公元前770年～公元前476年）就掌握了熬炼桐油制造涂料的技术。战国时代（公元前

3、475～公元前221年）能用桐油和大漆复配涂料。此后，该项技术陆续传入朝鲜、日本及东南亚各国,并得到发展。到了明代(1368～1644年),中国漆器技术达到高峰。17世纪以后，中国的漆器技术和印度的虫胶（紫胶）涂料逐渐传入欧洲。18世纪涂料工业开始形成。亚麻仁油熟油的大量生产和应用，促使清漆和色漆的品种迅速发展。1773年，英国韦廷公司搜集出版了很多用天然树脂和干性油炼制清漆的工艺配方。1790年，英国创立了第一家涂料厂。在19世纪，涂料生产开始摆脱了手工作坊的状态，很多国家相继建厂，法国在1820年

4、、德国在1830年、奥地利在1843年、日本在1881年都相继建立了涂料厂。19世纪中叶，涂料生产厂家直接配制适合施工要求的涂料，即调合漆。从此，涂料配制和生产技术才完全掌握在涂料厂中，推动了涂料生产的大规模化。第一次世界大战期间，中国涂料工业开始萌芽，1915年开办的上海开林颜料油漆厂是中国第一个涂料生产厂。2.涂料工业的形成19世纪中期，随着合成树脂的出现，涂料成膜物质发生了根本的变革，形成了合成树脂涂料时期。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

5、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性酚醛树脂。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。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主流的涂料品种，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。第二次世界大战结束后，合成树脂涂料品种发展很快。3.合成树脂涂料时期在20世纪40年代后期，美、英、荷（壳牌公司）、瑞士

6、（汽巴公司）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造水乳胶涂料。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

7、料。1961年美国福特汽车公司开发了电沉积涂料，并实现工业化生产。此外，1968年联邦德国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。在50～60年代，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。为配合合成树脂涂料的推

8、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。（二）涂装技术七十年代以来，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。