氟樹脂涂料功能性與環(huán)保性協(xié)調發(fā)展
我國從20世紀80年代開始發(fā)展含氟樹脂涂料,，目前研制和生產單位已發(fā)展到70余家。據預測,，我國氟碳涂料用量將以每年30%-40%的速率增加,。
一、熱固性氟樹脂涂料
氟樹脂能抵抗紫外線襲擊,，是耐候性優(yōu)異的重要條件,，樹脂中氟原子的含量決定氟樹脂的耐候性。例如,，聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂中氟原子含量達59.3%,，與熱塑性丙烯酸樹脂配成有機塑溶膠，氟原子在總成膜物中占38%-44%,，耐候性優(yōu)異,。經加速耐候性試驗(EMMAQUA法)推測，野外暴露20年后保光率仍達80%以上,。
含羥基的氟樹脂(FEVE)用于常溫或中溫固化,，其氟原子含量27%-29%，保光性略優(yōu)于PVDF,。國內合成FEVE樹脂產品經過抽樣測試,，其分子量分布較寬，涂膜人工老化3000h后,，失光明顯,，耐鹽霧性能也較差，與日本對比樣品差距較大,。雖然氟原子含量都在26%以上,，由于樹脂結構不合理，性能離要求較遠,。
實際上,，國外公司的FEVE工業(yè)產品性能也不能達到資料所提出的耐候性水平。一些FEVE樹脂人工老化4000h后涂膜失光也很明顯,，原因是分子結構與分子量分布不易控制,。因此需要采用常壓合成進行改進，改變氟烯烴的單體結構,，使之變成液態(tài)產品,。
二、含氟樹脂水分散體涂料
1.普通氟樹脂水分散體涂料
溶劑型含氟樹脂涂料中VOC使用量大,，不符合環(huán)保要求,，即使性能優(yōu)良,，發(fā)展生命力也有限。日本最早開始研究降低VOC最有效的品種——水性氟樹脂涂料,，1982年至今發(fā)表有關專利100多件,，以旭硝子、DIC,、大金3家公司為代表,，品種方面也有較大發(fā)展。
①熱塑性單組分氟樹脂水分散體涂料
大金公司研制出了ZEFFLE SE系列含氟聚合物水分散體,，是偏氟乙烯(VDF)共聚物與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在分子水平上的混合物,。由于PMMA的酯基與PVDF單元之間相互作用強烈，使酯基能受到PVDF的保護,，因此涂膜具有良好的耐水性及優(yōu)異的耐候性,。公司用該系列涂料在日本都島地區(qū)進行了曝曬試驗，白漆樣板在30℃朝南曝曬5年后,，用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜(FTIR)對樣板表面的顏色,、光澤變化進行分析評估，結果涂膜仍保持了其初始狀態(tài),，說明該水性氟涂料具有優(yōu)異的耐候性與耐久性,，而同時作為對照試樣的涂膜中成膜物已發(fā)生了降解。
②室溫交聯(lián)氟樹脂水分散體涂料
旭硝子公司利用種子乳液聚合技術合成了單組分可室溫交聯(lián)的PFEVE與含羰基的雙丙酮丙烯酰胺及其他丙烯酸單體聚合物,，該類樹脂簡稱為FEVE-AC,。FEVE與丙烯酸聚合物熱聚合，得到具有核殼結構的共聚物,，能夠形成均相,、透明的涂層，而物理混合的FEVE和丙烯酸乳液則形成分離的不透明涂層,。在FEVE-AC涂料中,，即使丙烯酸類單體含量占到總量的15%，通過SWM老化試驗4000h后保光率仍保持80%,。所用固化劑是C1-C10二羧酸衍生的二酰肼類,，如丙二酸二酰肼,、癸二酸二酰肼等,，它們和氟聚合物乳液中的活性官能團羰基發(fā)生固化交聯(lián)反應，用量為0.01%-10%,，體系pH調至偏堿性,，貯存穩(wěn)定。
③雙組分常溫固化氟樹脂水分散體涂料
旭硝子公司開發(fā)出FE-4200,、4400等雙組分常溫固化的水分散氟樹脂涂料,。在FEVE結構中引入具有內乳化作用的聚氧乙烯基醚大分子單體(EOVE)，制備出乳液型雙組分涂料用FEVE樹脂，它也是三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的交替結構的共聚物,。固化劑常用親水改性的多異氰酸酯,，可以得到與溶劑型FEVE樹脂相似的性能。除用于混凝土,、水泥板等無機建材表面(如外墻涂料)外,，還可用于金屬底材，性能優(yōu)良,。
綜上所述,，水性氟樹脂涂料是將高性能與環(huán)保性協(xié)調發(fā)展、值得大力提倡的品種,。近年來國內也開始該領域的研究,，如大連振邦、上海濕克威等企業(yè)都在研發(fā)與推廣自己的水性氟樹脂涂料,。
2.水性氟彈性體涂料
以氟彈性體為基礎的涂料主要用于涂裝金屬,、織物、水泥,、塑料和橡膠,。但溶劑型氟彈性涂料用酮類作溶劑，固體分在20%-40%,，固化劑一般是胺和氨基硅烷,，使用壽命(活化期)短，只有2-4h,，涂料必須使用雙包裝,。最新研制的水性氟彈性體聚合物引入分子內或分子間可能發(fā)生交聯(lián)反應的官能團，采用部分水解的氨基硅烷作固化劑,，優(yōu)化其用量,，單包裝可以穩(wěn)定貯存4個月。水性氟彈性涂料減少了大量的VOC,，可以取代溶劑型涂料在汽車,、化學、航空和其他工業(yè)領域中應用,。
三,、超低表面自由能含氟聚合物涂料
聚四氟乙烯(PTFE)是表面自由能最低的樹脂，利用這個特點制成一系列防粘性涂料,，因不易粘附食物,，可在高溫下較長期應用，無臭味,、無毒,，廣泛用于鋁,、鋁合金鑄件、不銹鋼,、鐵及電木等材質上,，作為各種廚具內部涂料，還可用在排油煙機,、電木手柄上,。
利用氟化合物的結構與表面自由能關系，設計新的更低表面自由能的含氟樹脂,，還可進一步開發(fā)出許多新型涂料,。例如，人們開始研究超低表面能的含氟樹脂在自清潔涂料中的應用(建筑涂料,、鋁板上涂層),，當潤濕角度大于160℃時，水珠極易滾落,。自潔功能除取決于表面自由能之外,，還與表面粗糙度有關。粗糙性越小,，自潔性越好,。
超低表面自由能含氟涂料還可用于海上船艦的水下防污，不需加防污劑,，排除了防污劑污染海水問題,。另一潛在用途是用作血液可摻混材料的涂層，如滲析膜,、人造血管,、醫(yī)學移植等，由于對人體血液中蛋白質吸附性極小,，因此可以提高與血液的相容性,。
另外，人們利用氟樹脂透光性好,、化學惰性,、不燃性等特點，推出了光催化涂料,、熒光涂料,、阻燃涂料等，也已經成為涂料工業(yè)研究的熱點,。
含硅涂料重放異彩
目前全國溶劑型有機硅涂料產量約4000t/a,，研發(fā)熱點主要集中在水性化、偶聯(lián)劑,、新型有機硅單體以及含硅水性無機涂料等,。
一、有機硅改性丙烯酸水分散體涂料
有機硅改性丙烯酸水分散體涂料綜合了兩種樹脂的優(yōu)點,，具有優(yōu)異的耐候性,、耐洗刷性和抗沾污性，同時作為水性涂料,，將高性能與環(huán)保性相結合,，是國內外涂料界研究的一個熱點。有機硅改性涂料研究的重點是提高硅丙乳液聚合的穩(wěn)定性,，提高有機硅在改性樹脂中含量,，以獲得優(yōu)異性能的硅丙乳液。
國外已開發(fā)出耐久性超過10年以上的保光,、抗沾污性良好的硅丙涂料,。國內有的單位正推廣有機硅含量15%-25%的有機硅改性丙烯酸乳液，但從技術指標分析,，改進性能幅度并不大,，最低成膜溫度較高，含VOC較高,，性價比難以接受,。因為有機硅改性丙烯酸的乳液聚合過程非常復雜，涉及因素較多,，僅僅宏觀上得到含有機硅10%以上穩(wěn)定的乳液,，不一定是最佳結構的乳液，因此趕上國外水平仍有待深入研究,。
二,、硅烷偶聯(lián)劑和前驅體應用于涂料
1.硅烷偶聯(lián)劑
近年來，歐美與日本以硅烷偶聯(lián)劑和硅溶膠(SiO2為基本單位的溶膠)及其他金屬氧化物,、有機合成樹脂通過溶膠-凝膠技術,，研制出系列有機-無機雜化涂料，可以用于金屬,、水泥,、塑料、木材的涂裝,。該涂料光澤好,、硬度高、阻燃性能強,，耐候性可與氟樹脂涂料媲美,；耐酸、耐堿及耐腐蝕性優(yōu)于環(huán)氧涂料,；耐熱性突出,，可以在500℃下長期工作,，最高可耐800℃；用于內外墻涂料具有自潔和抗菌功能,；由于使用了硅烷偶聯(lián)劑,，涂層與底材結合較牢固，其綜合性能大大超過溶劑型有機硅涂料,。存在的問題是30℃下單包裝貯存只有90天,，另外較高的硅烷偶聯(lián)劑的價格也導致涂料價格偏高。目前臺灣一些公司正在大陸推廣這類產品,。
2.硅烷前驅體
在溶膠-凝膠技術中,，常用四乙氧基硅烷(TEOS)作前驅體，除改性聚酯樹脂外,，還可以用于聚丙烯酸酯,、環(huán)氧樹脂等的改性，得到的涂膜致密性,、均一性強,，但涂膜太薄(1μm左右)，不適合用于單獨涂層,。有人開發(fā)了一種新的硅烷前驅體,，由三乙烯基三甲基環(huán)四硅氧烷偶聯(lián)劑在堿性條件下以HSiCl2CH3控制醇解，得到多乙氧基硅烷的純凈無色液體,，通過縮聚反應,，可獲得一種新型的多功能溶膠-凝膠的低聚物前驅體。這種低聚物前驅體有優(yōu)良的貯存穩(wěn)定性(貯存時間,，3年),，還具有更好成膜性能，可以配制汽車罩光漆,，涂膜從4μm到25μm以上,，不開裂；涂膜于玻璃上透明性好,，硬度達到5H,，不泛黃，保光性良好,。
與有機硅改性其他樹脂的合成工藝相比,，溶膠-凝膠法能簡便制備Si02(無機相)-有機樹脂復合成膜物。國外已對Si02與聚硅氧烷,、聚丙烯酸酯,、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯,、橡膠的復合材料進行了研究,，其均勻性優(yōu)異、涂膜致密性強,，同時提高了化學抗性,、耐磨性,、耐候性,。雖然溶膠-凝膠法用于復合成膜物的制備尚處于試驗階段，但國外有關專家指出,，它是涂料化學的一種新方法,，為制備性能優(yōu)異的涂料復合成膜物展示了新的前景。
納米,、清潔等涂料日益活躍
一,、納米材料改性涂料
納米材料用于涂料中會增強其眾多功能，如納米TiO2用于光催化涂料,，有凈化空氣的功能,；納米SiO2改性建筑涂料能提高耐洗刷性、抗菌性和自潔性,；納米改性隱身涂料已正式在飛機等航空器上使用,。國內外都曾報道其他功能性納米復合涂料和通用型納米復合涂料。由于前幾年對納米的過分炒作,，使納米改性涂料的形象大受損害,，但是從科學的角度認識，納米改性涂料仍是一個重要的發(fā)展方向,。
二,、超支化聚合物
具有樹枝狀結構的超支化聚合物由于具有特殊性能，受到了國內外的重視,。超支化聚酯樹脂分子呈球形,，粘度低，涂膜性能好,，在高固體分涂料中有潛在應用前景,。超支化聚酯丙烯酸共聚物用于UV固化涂料，不用任何光敏劑,，可降低UV固化涂料10%-40%的成本,，使得超支化聚酯及其改性共聚物的研究備受青睞。
三,、清潔涂裝技術
汽車等的涂裝如果使用溶劑型涂料,，會產生大量VOC，并存在重金屬污染等問題,。歐洲汽車涂裝(如戴姆勒-奔馳公司)用覆膜技術替代涂裝,，盡量采用水性與粉末涂料,，使車身涂裝的VOC排放量達到7g/m2，遠低于歐洲排放法規(guī)要求(從60g/m2降至35g/m2),。一些先進的汽車涂裝生產線進一步提出零VOC排放的概念,。
國外在表面處理中簡化磷化、鉻鈍化工序的研發(fā)工作有較大進展,，已成功應用水性醇酸涂裝與磷化,、鈍化同步工藝，不僅簡化了工序,，還革除了含Cr6+重金屬的鈍化劑,；并開發(fā)成功環(huán)氧底漆、無VOC的丙烯酸乳膠,、氣干性清漆的涂裝與磷化鈍化同步工藝,。
國外成功采用改性的烷氧基硅烷和烷氧基前驅體，用于飛機制造中鋁合金,、不銹鋼等表面處理,，用溶膠-凝膠法制備轉化涂膜，代替了磷化與鈍化工藝,，效果良好,。
四、傳統(tǒng)品種的改進
醇酸涂料是量大面廣的傳統(tǒng)涂料品種,，天然植物油是其主要原料之一,，它是最早實現高固體分化的涂料品種�,？梢远喾竭M行改性是它得以不斷發(fā)展的重要原因之一,。近年來溶膠-凝膠法也用于改性聚合干性油、半干性油及醇酸樹脂,，用四異丙氧基鈦和四正丙氧基鋯作前驅體,，制成醇酸陶瓷合金，涂膜性能有明顯改進,。聚合豆油涂膜的鉛筆硬度是2B,，制成聚合豆油陶瓷合金，其涂膜硬度可提高到5H-7H,，耐水性也明顯提高,。這是烷基金屬在涂料中新應用的實例。
我國從20世紀80年代開始發(fā)展含氟樹脂涂料,，目前研制和生產單位已發(fā)展到70余家。據預測,，我國氟碳涂料用量將以每年30%-40%的速率增加,。
一、熱固性氟樹脂涂料
氟樹脂能抵抗紫外線襲擊,，是耐候性優(yōu)異的重要條件,，樹脂中氟原子的含量決定氟樹脂的耐候性。例如,，聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂中氟原子含量達59.3%,，與熱塑性丙烯酸樹脂配成有機塑溶膠，氟原子在總成膜物中占38%-44%,，耐候性優(yōu)異,。經加速耐候性試驗(EMMAQUA法)推測，野外暴露20年后保光率仍達80%以上,。
含羥基的氟樹脂(FEVE)用于常溫或中溫固化,，其氟原子含量27%-29%，保光性略優(yōu)于PVDF,。國內合成FEVE樹脂產品經過抽樣測試,，其分子量分布較寬，涂膜人工老化3000h后,，失光明顯,，耐鹽霧性能也較差，與日本對比樣品差距較大,。雖然氟原子含量都在26%以上,，由于樹脂結構不合理，性能離要求較遠,。
實際上,，國外公司的FEVE工業(yè)產品性能也不能達到資料所提出的耐候性水平。一些FEVE樹脂人工老化4000h后涂膜失光也很明顯,，原因是分子結構與分子量分布不易控制,。因此需要采用常壓合成進行改進，改變氟烯烴的單體結構,，使之變成液態(tài)產品,。
二、含氟樹脂水分散體涂料
1.普通氟樹脂水分散體涂料
溶劑型含氟樹脂涂料中VOC使用量大,，不符合環(huán)保要求,，即使性能優(yōu)良,，發(fā)展生命力也有限。日本最早開始研究降低VOC最有效的品種——水性氟樹脂涂料,，1982年至今發(fā)表有關專利100多件,，以旭硝子、DIC,、大金3家公司為代表,，品種方面也有較大發(fā)展。
①熱塑性單組分氟樹脂水分散體涂料
大金公司研制出了ZEFFLE SE系列含氟聚合物水分散體,，是偏氟乙烯(VDF)共聚物與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在分子水平上的混合物,。由于PMMA的酯基與PVDF單元之間相互作用強烈，使酯基能受到PVDF的保護,，因此涂膜具有良好的耐水性及優(yōu)異的耐候性,。公司用該系列涂料在日本都島地區(qū)進行了曝曬試驗，白漆樣板在30℃朝南曝曬5年后,，用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜(FTIR)對樣板表面的顏色,、光澤變化進行分析評估，結果涂膜仍保持了其初始狀態(tài),，說明該水性氟涂料具有優(yōu)異的耐候性與耐久性,，而同時作為對照試樣的涂膜中成膜物已發(fā)生了降解。
②室溫交聯(lián)氟樹脂水分散體涂料
旭硝子公司利用種子乳液聚合技術合成了單組分可室溫交聯(lián)的PFEVE與含羰基的雙丙酮丙烯酰胺及其他丙烯酸單體聚合物,，該類樹脂簡稱為FEVE-AC,。FEVE與丙烯酸聚合物熱聚合，得到具有核殼結構的共聚物,，能夠形成均相,、透明的涂層，而物理混合的FEVE和丙烯酸乳液則形成分離的不透明涂層,。在FEVE-AC涂料中,，即使丙烯酸類單體含量占到總量的15%，通過SWM老化試驗4000h后保光率仍保持80%,。所用固化劑是C1-C10二羧酸衍生的二酰肼類,，如丙二酸二酰肼,、癸二酸二酰肼等,，它們和氟聚合物乳液中的活性官能團羰基發(fā)生固化交聯(lián)反應，用量為0.01%-10%,，體系pH調至偏堿性,，貯存穩(wěn)定。
③雙組分常溫固化氟樹脂水分散體涂料
旭硝子公司開發(fā)出FE-4200,、4400等雙組分常溫固化的水分散氟樹脂涂料,。在FEVE結構中引入具有內乳化作用的聚氧乙烯基醚大分子單體(EOVE)，制備出乳液型雙組分涂料用FEVE樹脂，它也是三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的交替結構的共聚物,。固化劑常用親水改性的多異氰酸酯,，可以得到與溶劑型FEVE樹脂相似的性能。除用于混凝土,、水泥板等無機建材表面(如外墻涂料)外,，還可用于金屬底材，性能優(yōu)良,。
綜上所述,，水性氟樹脂涂料是將高性能與環(huán)保性協(xié)調發(fā)展、值得大力提倡的品種,。近年來國內也開始該領域的研究,，如大連振邦、上海濕克威等企業(yè)都在研發(fā)與推廣自己的水性氟樹脂涂料,。
2.水性氟彈性體涂料
以氟彈性體為基礎的涂料主要用于涂裝金屬,、織物、水泥,、塑料和橡膠,。但溶劑型氟彈性涂料用酮類作溶劑，固體分在20%-40%,，固化劑一般是胺和氨基硅烷,，使用壽命(活化期)短，只有2-4h,，涂料必須使用雙包裝,。最新研制的水性氟彈性體聚合物引入分子內或分子間可能發(fā)生交聯(lián)反應的官能團，采用部分水解的氨基硅烷作固化劑,，優(yōu)化其用量,，單包裝可以穩(wěn)定貯存4個月。水性氟彈性涂料減少了大量的VOC,，可以取代溶劑型涂料在汽車,、化學、航空和其他工業(yè)領域中應用,。
三,、超低表面自由能含氟聚合物涂料
聚四氟乙烯(PTFE)是表面自由能最低的樹脂，利用這個特點制成一系列防粘性涂料,，因不易粘附食物,，可在高溫下較長期應用，無臭味,、無毒,，廣泛用于鋁,、鋁合金鑄件、不銹鋼,、鐵及電木等材質上,，作為各種廚具內部涂料，還可用在排油煙機,、電木手柄上,。
利用氟化合物的結構與表面自由能關系，設計新的更低表面自由能的含氟樹脂,，還可進一步開發(fā)出許多新型涂料,。例如，人們開始研究超低表面能的含氟樹脂在自清潔涂料中的應用(建筑涂料,、鋁板上涂層),，當潤濕角度大于160℃時，水珠極易滾落,。自潔功能除取決于表面自由能之外,，還與表面粗糙度有關。粗糙性越小,，自潔性越好,。
超低表面自由能含氟涂料還可用于海上船艦的水下防污，不需加防污劑,，排除了防污劑污染海水問題,。另一潛在用途是用作血液可摻混材料的涂層，如滲析膜,、人造血管,、醫(yī)學移植等，由于對人體血液中蛋白質吸附性極小,，因此可以提高與血液的相容性,。
另外，人們利用氟樹脂透光性好,、化學惰性,、不燃性等特點，推出了光催化涂料,、熒光涂料,、阻燃涂料等，也已經成為涂料工業(yè)研究的熱點,。
含硅涂料重放異彩
目前全國溶劑型有機硅涂料產量約4000t/a,，研發(fā)熱點主要集中在水性化、偶聯(lián)劑,、新型有機硅單體以及含硅水性無機涂料等,。
一、有機硅改性丙烯酸水分散體涂料
有機硅改性丙烯酸水分散體涂料綜合了兩種樹脂的優(yōu)點,，具有優(yōu)異的耐候性,、耐洗刷性和抗沾污性，同時作為水性涂料,，將高性能與環(huán)保性相結合,，是國內外涂料界研究的一個熱點。有機硅改性涂料研究的重點是提高硅丙乳液聚合的穩(wěn)定性,，提高有機硅在改性樹脂中含量,，以獲得優(yōu)異性能的硅丙乳液。
國外已開發(fā)出耐久性超過10年以上的保光,、抗沾污性良好的硅丙涂料,。國內有的單位正推廣有機硅含量15%-25%的有機硅改性丙烯酸乳液，但從技術指標分析,，改進性能幅度并不大,，最低成膜溫度較高，含VOC較高,，性價比難以接受,。因為有機硅改性丙烯酸的乳液聚合過程非常復雜，涉及因素較多,，僅僅宏觀上得到含有機硅10%以上穩(wěn)定的乳液,，不一定是最佳結構的乳液，因此趕上國外水平仍有待深入研究,。
二,、硅烷偶聯(lián)劑和前驅體應用于涂料
1.硅烷偶聯(lián)劑
近年來，歐美與日本以硅烷偶聯(lián)劑和硅溶膠(SiO2為基本單位的溶膠)及其他金屬氧化物,、有機合成樹脂通過溶膠-凝膠技術,，研制出系列有機-無機雜化涂料，可以用于金屬,、水泥,、塑料、木材的涂裝,。該涂料光澤好,、硬度高、阻燃性能強,，耐候性可與氟樹脂涂料媲美,；耐酸、耐堿及耐腐蝕性優(yōu)于環(huán)氧涂料,；耐熱性突出,，可以在500℃下長期工作,，最高可耐800℃；用于內外墻涂料具有自潔和抗菌功能,；由于使用了硅烷偶聯(lián)劑,，涂層與底材結合較牢固，其綜合性能大大超過溶劑型有機硅涂料,。存在的問題是30℃下單包裝貯存只有90天,，另外較高的硅烷偶聯(lián)劑的價格也導致涂料價格偏高。目前臺灣一些公司正在大陸推廣這類產品,。
2.硅烷前驅體
在溶膠-凝膠技術中,，常用四乙氧基硅烷(TEOS)作前驅體，除改性聚酯樹脂外,，還可以用于聚丙烯酸酯,、環(huán)氧樹脂等的改性，得到的涂膜致密性,、均一性強,，但涂膜太薄(1μm左右)，不適合用于單獨涂層,。有人開發(fā)了一種新的硅烷前驅體,，由三乙烯基三甲基環(huán)四硅氧烷偶聯(lián)劑在堿性條件下以HSiCl2CH3控制醇解，得到多乙氧基硅烷的純凈無色液體,，通過縮聚反應,，可獲得一種新型的多功能溶膠-凝膠的低聚物前驅體。這種低聚物前驅體有優(yōu)良的貯存穩(wěn)定性(貯存時間,，3年),，還具有更好成膜性能，可以配制汽車罩光漆,，涂膜從4μm到25μm以上,，不開裂；涂膜于玻璃上透明性好,，硬度達到5H,，不泛黃，保光性良好,。
與有機硅改性其他樹脂的合成工藝相比,，溶膠-凝膠法能簡便制備Si02(無機相)-有機樹脂復合成膜物。國外已對Si02與聚硅氧烷,、聚丙烯酸酯,、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯,、橡膠的復合材料進行了研究,，其均勻性優(yōu)異、涂膜致密性強,，同時提高了化學抗性,、耐磨性,、耐候性,。雖然溶膠-凝膠法用于復合成膜物的制備尚處于試驗階段，但國外有關專家指出,，它是涂料化學的一種新方法,，為制備性能優(yōu)異的涂料復合成膜物展示了新的前景。
納米,、清潔等涂料日益活躍
一,、納米材料改性涂料
納米材料用于涂料中會增強其眾多功能，如納米TiO2用于光催化涂料,，有凈化空氣的功能,；納米SiO2改性建筑涂料能提高耐洗刷性、抗菌性和自潔性,；納米改性隱身涂料已正式在飛機等航空器上使用,。國內外都曾報道其他功能性納米復合涂料和通用型納米復合涂料。由于前幾年對納米的過分炒作,，使納米改性涂料的形象大受損害,，但是從科學的角度認識，納米改性涂料仍是一個重要的發(fā)展方向,。
二,、超支化聚合物
具有樹枝狀結構的超支化聚合物由于具有特殊性能，受到了國內外的重視,。超支化聚酯樹脂分子呈球形,，粘度低，涂膜性能好,，在高固體分涂料中有潛在應用前景,。超支化聚酯丙烯酸共聚物用于UV固化涂料，不用任何光敏劑,，可降低UV固化涂料10%-40%的成本,，使得超支化聚酯及其改性共聚物的研究備受青睞。
三,、清潔涂裝技術
汽車等的涂裝如果使用溶劑型涂料,，會產生大量VOC，并存在重金屬污染等問題,。歐洲汽車涂裝(如戴姆勒-奔馳公司)用覆膜技術替代涂裝,，盡量采用水性與粉末涂料,，使車身涂裝的VOC排放量達到7g/m2，遠低于歐洲排放法規(guī)要求(從60g/m2降至35g/m2),。一些先進的汽車涂裝生產線進一步提出零VOC排放的概念,。
國外在表面處理中簡化磷化、鉻鈍化工序的研發(fā)工作有較大進展,，已成功應用水性醇酸涂裝與磷化,、鈍化同步工藝，不僅簡化了工序,，還革除了含Cr6+重金屬的鈍化劑,；并開發(fā)成功環(huán)氧底漆、無VOC的丙烯酸乳膠,、氣干性清漆的涂裝與磷化鈍化同步工藝,。
國外成功采用改性的烷氧基硅烷和烷氧基前驅體，用于飛機制造中鋁合金,、不銹鋼等表面處理,，用溶膠-凝膠法制備轉化涂膜，代替了磷化與鈍化工藝,，效果良好,。
四、傳統(tǒng)品種的改進
醇酸涂料是量大面廣的傳統(tǒng)涂料品種,，天然植物油是其主要原料之一,，它是最早實現高固體分化的涂料品種�,？梢远喾竭M行改性是它得以不斷發(fā)展的重要原因之一,。近年來溶膠-凝膠法也用于改性聚合干性油、半干性油及醇酸樹脂,，用四異丙氧基鈦和四正丙氧基鋯作前驅體,，制成醇酸陶瓷合金，涂膜性能有明顯改進,。聚合豆油涂膜的鉛筆硬度是2B,，制成聚合豆油陶瓷合金，其涂膜硬度可提高到5H-7H,，耐水性也明顯提高,。這是烷基金屬在涂料中新應用的實例。
