浅析中国乳胶漆的发展
2020-12-11郑公劭
郑公劭
水性建筑乳胶漆在我国已经得到了巨大的发展。近年来年产量已达700万t以上。乳胶漆以水为溶剂,具有节能环保,安全无毒,涂膜拒水透气,干燥快,可配制成各种颜色,施工方便等优点,在建筑室内外得到了广泛的应用。
乳胶漆的发展,首先是涂料用乳液的开发。1946~1950年,国外首先用乳液聚合法合成了丁二烯-苯乙烯乳液和醋酸-乙烯乳液。随之德国诞生了丁苯乳胶漆。随着醋酸-乙烯乳液的问世,用其制作的乳胶漆取代了耐候性较差,易黄变的丁苯乳胶漆。1953年,Rohm & Hass公司首次合成了纯丙烯酸乳液。丙烯酸聚合物的优良性能,为乳胶漆的发展开拓了广阔的前景。
中国的乳胶漆发展,始于上海。
1958年,在中国涂料界泰斗虞兆年先生的建议下,上海市涂料研究所张仁德等开始用乙炔合成醋酸乙烯单体。1959年,上海振华造漆厂成功批量生产出醋酸乙烯单体,继而试验合成并投产了聚醋酸乙烯乳液。1960年,建成年产300 t的醋酸乙烯装置,并开始用合成的聚醋酸乙烯乳液生产乳胶漆。
当时中国还没有大石化工业。金山石化,杨子石化等尚未建设。振华造漆厂生产醋酸乙烯单体的技术为:将电石投入水中,产生乙炔气体;将醋酸加热产生醋酸气体;将乙炔气体和醋酸气体按一定比例混合通过装有催化板的合成塔,在一定温度下合成醋酸乙烯单体。使用的催化板是由金属铂制成的。1960年,上海振华造漆厂用自己合成的聚醋酸乙烯乳液生产出“飞虎牌”聚醋酸乙烯乳胶漆,虽然当时只有醋酸乙烯均聚体乳液,制备的乳胶漆漆膜性能与现代乳胶漆相比,只可算是一般。但在20世纪60年代,它可是一个重大的创新。
1964年,飞虎牌聚醋酸乙烯乳胶漆通过了技术鉴定。产品应用于一些高级酒店宾馆的内部装饰及上海万人体育馆(现上海体育馆)的内墙涂装等。1968年起,“飞虎牌”乳胶漆出口到香港和东南亚。
1973年,振华造漆厂试制成功并投产了醋酸乙烯和丙烯酸共聚的乙丙乳液,并研制成有光乳胶漆。之后几年为了改进和提高产品质量,在上海沪光电影院、大上海电影院、长宁旅社、上海市印刷五厂、苏州城建62111工程,北京前三门大街住宅等处的外墙面进行了乙丙有光乳胶漆的试涂,经过2 a以上的观察,涂膜性能和光泽均无明显变化。尤其是在上海车辆段试涂了一辆乌鲁木齐到上海的行李车(铁板旧油漆底),内用了乙丙有光乳胶漆。此条铁路沿线夏天高温达40 ℃,冬季最低温度至-30 ℃。涂膜要在-30~40 ℃的温差下进行考验。按规定1 a后车辆进厂观察检验,光泽无大变化,无起皮、龟裂等现象,附着力良好。涂膜经2 a天然曝晒结果表明,乙丙有光乳胶漆涂膜耐候性,耐泛黄性,使用寿命均比油性调和漆和醇酸漆好。这对于当时整个涂料产品还是以溶剂型涂料为主,水性涂料在中国尚处于起步阶段来讲,是个很大的鼓舞。
20世纪70年代后期,上海市涂料研究所试制成功苯丙乳液、苯丙乳胶漆和苯丙金属乳胶底漆,并在振华造漆厂投产。随后振华造漆厂陆续研发了砂壁状、桔形和浮雕等有质感的厚质乳胶漆。
1986年起,振华造漆厂叶美芳等经过研制,实地涂装,解决了配方以及工艺上的技术关键问题,试制成功防霉乳胶漆,原料全部国产化。同时配套研制了去霉剂,防霉封底清漆,防霉腻子等。经几十个单位使用,2~3 a未发生霉变现象,达到“七五”国家科技攻关合同所规定的要求。1990年,防霉乳胶漆通过部级鉴定,并荣获上海市优秀新产品三等奖及国家“七五”科技攻关成果表彰大会奖。
20世纪70年代,飞虎牌聚醋酸乙烯乳液和乳胶漆在国际市场上声誉鹊起,销路较好,产品供不应求。1979年乳液原定出口计划为100 t,实际出口了616.8 t。乳胶漆出口量达到459.2 t。代理的出口公司希望振华造漆厂采取增产措施,满足国际市场需求。1986年,上海振华造漆厂输出技术和商标,在香港建立合资企业“永成漆油有限公司”,生产销售“飞虎牌”乳胶漆等。
1989年,振华造漆厂建成了年产7 000 t的乳胶漆生产车间。“飞虎牌”乳胶漆质量长期稳定,广泛用于宾馆,大厦,延安东路过江隧道等重点工程,情况良好。
“飞虎牌”乳胶漆在国内外享有较高声誉。1986年起多次被上海市市容整顿办公室等审定为主要街道及重点工程使用的指定产品。1983年,苯丙金属乳胶漆荣获国家经委优秀新产品奖。1989~1991年,上海市建委委托市化学建材协会组织内外墙涂料质量行检行评,振华厂苯丙乳胶漆连续3年被评为优良产品。1990年,其在“90全国建材暨装潢产品展评”会上被评为“最受用户欢迎的产品”并荣获金马奖。“飞虎牌”苯丙乳胶漆连续17年被评选为“上海市名牌产品”。
改革开放以后,振华造漆厂在自主研发的同时,积极加强与国外的技术交流,吸取国外的先进经验和技术,不断提高乳胶漆配方技术和生产水平。1982年8月,美国北达可泰州立大学高聚物和涂料系主任Z.Wicks教授到上海讲学(图1),与上海涂料工业公司的技术人员专门讲解交流的几个主题之一就是乳胶涂料。1986年10月,加拿大Segall博士到访振华造漆厂,亲自到生产车间和实验室了解和指导乳液聚合和乳胶漆生产,并且连续几天与技术人员进行了技术交流,提出了许多宝贵的意见和建议。
图1 1982年技术交流成员Figure 1 Member of technical exchange in 1982
20世纪80年代,根据国外的信息,在国内尚无单体供应的情况下,振华造漆厂从英国进口了叔碳酸乙烯酯(VeoVa)单体,经过研发试验,成功合成了醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳液,大大提高了乳液的耐候性和耐水性。
一百多年前,中国的涂料工业在上海诞生。经历百年风风雨雨,现在中国已经成为世界上涂料产量第一大国。同样中国建筑乳胶漆的发展与上海涂料风雨同舟,息息相关。经历几十年的艰苦奋斗,现在中国已经能够合成出几乎目前世界上已有的所有品种的乳液。中国生产的乳胶漆品种繁多,质量不断提高,产量勇居世界第一。近年来得到广泛使用的真石漆和全水性多彩涂料,更是引领了世界前沿。
中国涂料界老前辈朱传棨先生,曾任东方化工厂总工程师、《中国涂料》主编,为中国的丙烯酸树脂和乳胶漆的发展做出了很大的贡献。他在1998年曾遐想2020年中国涂料工业的远景。提及建筑乳胶漆,他随想:“在2020年的600万t/a涂料产量的设想中,笔者提出了200万t/a的乳胶漆产量设想。相对于今天10万t/a的产量,20年20倍的成长,够雄伟的。与今天在许多国家中乳胶漆产量已占涂料产量之半比,这种估计又显保守,尤其是想到20年后乳胶漆会成为全能涂料品种的前景时就更加显得保守。20年后,这个数字真的大大突破了个人今天的估计,乃国家之幸,届时笔者即使承担了保守二字,亦无怨悔。”今天,中国乳胶漆的发展已经远远超出朱总当年的随想。相信朱总应该无怨无悔,感到高兴。
愿中国的乳胶漆能百尺竿头,更进一步。愿中国的涂料工业蒸蒸日上,不仅成为产量上的世界大国,还要成为技术上的世界强国!