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塗料工業發展史

鸿运来彩票:2015-12-24 15:39:14

人類生産和使用塗料已有悠久的曆史。一般可分爲天然成膜物質的使用、塗料工業的形成和合成樹脂塗料的生産三個發展階段。
  天然成膜物質的使用  
       中国是世界上使用天然成膜物质涂料──大漆最早的国家,这从河北藁城县台西村商代(约公元前17~约前11世纪)遗址中发现的一些漆器残片可以证实。春秋时代(公元前770~前476)就掌握了熬炼桐油制涂料的技术。战国时代(公元前 475~前 221)能用桐油和大漆制造复配涂料。公元前的巴比伦已使用沥青作为木船的防腐涂料,希腊人掌握了蜂蜡涂饰技术。长沙马王堆出土汉墓的漆棺和漆器,做工细致,漆膜坚韧,保护性能良好,说明中国在公元前2世纪的汉初时大漆的使用技术已成熟。以后,此项技术陆续传入朝鲜、日本及东南亚各国,并得到发展。公元初年,埃及已采用阿拉伯树胶制作涂料。到了明代(1368~1644),中国漆器技术达到高峰。明隆庆年间的黄成(又名黄大成)所著的《髹饰录》系统地总结了大漆的使用经验。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。
 
  塗料工業的形成 
       18世纪是涂料生产开始形成工业体系的时期。亚麻仁油熟油的大量生产和应用,促使清漆和色漆的品种发展迅速。
       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,如法国在1820年、 德国在1830年、 奥地利在1843年、日本在1881年都建立了涂料厂。
       涂料工业初期生产的色漆,一般是将颜料调入干性油中。施工时要经过调配并稀释到适当粘度,使用很不方便。
       19世纪中叶,涂料生产厂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,推动了大规模生产的发展。
       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。 
 
  合成树脂涂料时期  
       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。 
   起點 
       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酚醛树脂。随后,德国人K.阿尔贝特研究成功松香改性的油溶性酚醛树脂涂料。第一次世界大战后,为了打开过剩的硝酸纤维素的销路,适应汽车生产发展的需要,找到了醋酸丁酯、醋酸乙酯等良好溶剂,开发了空气喷涂的施工方法。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。在色漆生产中,轮碾机被逐步淘汰,球磨机、三辊机等机械研磨设备在涂料工业中推广应用。 
  突破  
       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涂料品种的主流,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。到1940年,三聚氰胺-甲醛树脂与醇酸树脂配合制漆,进一步扩大了醇酸树脂涂料的应用范围,发展成为装饰性涂料的主要品种,广泛用于工业涂装。 
  大發展年代  
       第二次世界大战结束后,合成树脂涂料品种发展很快。美、英、荷(壳牌公司)、瑞士(汽巴公司)在40年代后期首先生产環氧樹脂,爲發展新型防腐蝕塗料和工業底漆提供了新的原料。50年代初,性能廣泛的聚氨酯塗料在聯邦德國法本拜耳公司投入工業化生産。1950年,美國杜邦公司開發了丙烯酸樹脂塗料,逐漸成爲汽車塗料的主要品種,並擴展到輕工、建築等部門。第二次世界大戰後,丁苯膠乳過剩,美國積極研究用丁苯膠乳制水乳膠塗料。20世紀50~60年代,又開發了聚醋酸乙烯酯膠乳和丙烯酸酯膠乳塗料,這些都是建築塗料的最大品種。1952年聯邦德國克納薩克·格裏賽恩公司發明了乙烯類樹脂熱塑粉末塗料。殼牌化學公司開發了環氧粉末塗料。美國福特汽車公司1961年開發了電沈積塗料,並實現工業化生産。此外,1968年聯邦德國法本拜耳公司首先在市場出售光固化木器漆。乳膠塗料、水溶性塗料、粉末塗料和光固化塗料,使塗料産品中的有機溶劑用量大幅度下降,甚至不使用有機溶劑,開辟了低汙染塗料的新領域。隨著電子技術和航天技術的發展,以有機矽樹脂爲主的元素有機樹脂塗料,在50~60年代發展迅速,在耐高溫塗料領域占據重要地位。這一時期開發並實現工業化生産的還有雜環樹脂塗料、橡膠類塗料、乙烯基樹脂塗料、聚酯塗料、無機高分子塗料等品種。 
  隨著合成樹脂塗料的發展,逐步采用了大型的樹脂反應釜(見釜式反應器),研磨工序逐步采用高效的研磨設備,如高速分散機和砂磨機得到推廣使用,取代了40~50年代的三輥磨。 
  为配合合成树脂涂料的推广应用,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年代适应于水溶性塗料的出现而发展的,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。 
  新階段 
       1973年以来,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。高固体涂料、水型涂料和粉末涂料的开发,低能耗固化品种如辐射固化涂料的开发,是其具体表现。1976年,美国匹兹堡平板玻璃工业公司研制的新型电沉积涂料──阴极电沉积涂料,提高了汽车车身的防腐蚀能力,得到迅速推广。70年代开发了有机-无机聚合物乳液,应用于建筑涂料等领域。功能性涂料(见涂料)成为70年代涂料工业的研究课题,并推出了一系列新品种。80年代各种建筑涂料发展很快。电子计算机已在涂料生产和测试、管理中使用。机器人(机械手)已广泛应用于特殊场合或危险场合代替人工进行涂装。这一阶段有如下特点:①以现代的科学理论为指导,有目的地进行研究开发工作,加快了发展的进程,例如:现代化学的理论应用在涂料工业中,塗料助劑得到廣泛推廣使用,從而使塗料工業的産品性能和生産效率都有了大幅度提高。②利用共聚、改性和混合方法,使具備特色的合成樹脂品種日益增多,提高了塗料的性能,且使功能性塗料品種日益增多。③對塗料質量的測試,已從測定表面現象轉向測定塗料內在質量的趨勢,例如更加重視測定合成樹脂的分子量與分子量分布以了解合成樹脂的質量,用掃描電鏡觀察塗膜的微觀結構等指導産品的生産。



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