摘要：綜述了我國特種涂料的發(fā)展、分類及用途，從性能、組成及應(yīng)用等方面，重點介紹了在軍工、民品中應(yīng)用比較廣泛的重防腐涂料、隔熱涂料、防污涂料、防滑涂料等4種涂料。展望了特種涂料的未來發(fā)展趨勢，指出多功能化高品質(zhì)的特種涂料、環(huán)保節(jié)能特種涂料以及適應(yīng)現(xiàn)代軍事裝備的高性能特種涂料將有較好的發(fā)展。

涂料是一種以不同施工工藝將其涂覆在物件表面后形成的固態(tài)薄膜，這種薄膜粘附牢固、連續(xù)且具有一定強度，能夠起到保護、裝飾的作用，有的涂料還具備其他特殊功能。相對于常規(guī)涂料，特種涂料是一種科技含量高、能夠滿足多種特定需求的涂料品種，被廣泛應(yīng)用于橋梁防腐、防水，建筑外墻隔熱、保溫等眾多領(lǐng)域。

1 我國特種涂料發(fā)展現(xiàn)狀

解放初期我國的特種涂料僅有單一品種的硝基涂布漆和醇酸漆，到現(xiàn)在已逐步成為涂料行業(yè)的一個獨立分支，發(fā)展出數(shù)百個甚至上千種涂料品種，廣泛用于航空、航天、海洋、道路、交通、武器裝備、機械、電子、核能、化工等領(lǐng)域。特種涂料應(yīng)用廣泛，在國民經(jīng)濟發(fā)展、國防建設(shè)和高新技術(shù)領(lǐng)域中，處于不可缺少和不可替代的高、精、尖的位置，但所占比重卻不大，僅占涂料總量的15%左右，生產(chǎn)規(guī)模也較小。

特種涂料從用途和應(yīng)用角度可分為軍用和民用兩大類。軍用主要有航天航空、艦船、核工業(yè)、常規(guī)兵器涂料等；民用主要有道路交通、建筑、高溫防腐、防水涂料以及機械制造中的功能性涂料等。

軍用特種涂料在性能技術(shù)方面的要求比民用特種涂料更加嚴格，例如防腐性、防污性、耐熱性等等都必須達到較高要求才可用于實體涂裝，世界上最先進的涂料往往首先應(yīng)用在軍事領(lǐng)域之后才轉(zhuǎn)為民用或是軍民共用。近幾年來，在市場經(jīng)濟的大環(huán)境下，傳統(tǒng)的軍工產(chǎn)品與民用產(chǎn)品相互滲透，軍用特種涂料與民用特種涂料的區(qū)分界定已經(jīng)不再明顯，在國防、航天航空等高端技術(shù)領(lǐng)域，已經(jīng)有眾多的民營或私營企業(yè)參與其中，而軍用產(chǎn)品中具有推廣應(yīng)用價值的特種涂料在民用領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。

本文重點介紹了在軍工、民品應(yīng)用比較廣泛的幾類特種涂料。

1.1  重防腐涂料

相對常規(guī)防腐涂料而言，重防腐涂料在較為苛刻的條件下具備長效防腐的優(yōu)良性能，一般在化工大氣和海洋環(huán)境里可使用10年或15年以上，只要溫度適宜，即使在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里也能使用5年以上。重防腐涂料技術(shù)含量較高、技術(shù)難度較大，綜合應(yīng)用了電子、物理、機械和儀器等多種學科的先進技術(shù)與成果，例如高耐蝕樹脂的合成、高效分散劑和流變助劑的應(yīng)用、新型耐蝕抗?jié)B顏料與填料的開發(fā)、先進施工工具的應(yīng)用、施工維護技術(shù)、現(xiàn)場檢測技術(shù)等。

我國重防腐涂料的類型主要有環(huán)氧類、聚氨酯類、氯化橡膠類、氟樹脂類、聚脲彈性體防腐涂料，以及有機硅樹脂涂料、丙烯酸類和富鋅底漆等，市場份額最大的是環(huán)氧類防腐涂料。

重防腐涂料在軍工領(lǐng)域主要應(yīng)用于核電站、航空母艦、驅(qū)逐艦、核潛艇、隱形戰(zhàn)斗機、飛機各種型號導彈防腐涂料等。重防腐涂料民用領(lǐng)域更為廣泛，如新興海洋工程、現(xiàn)代交通運輸、能源工業(yè)、大型工業(yè)企業(yè)和市政設(shè)施等。

我國涂料行業(yè)對外開放最早、國際化程度最高的領(lǐng)域即重防腐涂料領(lǐng)域，但目前國際知名重防腐涂料品牌均為國外企業(yè)，而低端市場則以國內(nèi)企業(yè)為主。丹麥海虹老人、荷蘭國際油漆、美國大師漆、荷蘭阿克蘇諾貝爾、韓國金剛等知名品牌均在中國國內(nèi)建廠，憑借在技術(shù)、品牌、管理等方面的優(yōu)勢壟斷我國重防腐涂料高端市場，如集裝箱涂料和船舶涂料等高端產(chǎn)品，80%以上的市場份額被外資企業(yè)和中外合資企業(yè)的涂料產(chǎn)品占據(jù)，在環(huán)保、節(jié)能方面，國產(chǎn)重防腐涂料與國際品牌產(chǎn)品相比還有較大的距離。

不過，近年來國內(nèi)企業(yè)在防腐涂料領(lǐng)域表現(xiàn)出不俗業(yè)績，能夠為客戶提供技術(shù)創(chuàng)新、性價比高的產(chǎn)品和專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)，在建筑鋼結(jié)構(gòu)、鐵路、高速公路、石油化工等內(nèi)陸配套防腐體系中獲得廣泛應(yīng)用，涂料的檔次也不斷提升，轉(zhuǎn)向環(huán)保型和技術(shù)適應(yīng)型，而且合成樹脂涂料已經(jīng)達到工業(yè)發(fā)達國家的水平，占到重防腐涂料體系的80%，某些企業(yè)的應(yīng)用工程范例遍布海內(nèi)外，如上海涂料公司麾下的上海開林造漆廠、江蘇蘭陵化工；重防腐蝕領(lǐng)域的一些大型工程都采用國內(nèi)企業(yè)涂料產(chǎn)品，如2008年北京“鳥巢”工程、2010年上海世博會、天津100萬噸乙烯工程、杭州灣大橋等。

今后，高固含量、無溶劑涂料將成為我國重防腐涂料的發(fā)展方向，尤其是水性重防腐涂料，應(yīng)擴大使用范圍、提高涂裝施工性能，保持涂層的耐久性，達到節(jié)能、環(huán)保的要求。

1.2  隔熱涂料

隔熱涂料是一種新興的特種涂料，對太陽光近紅外熱量有阻擋、反射、輻射的作用，能夠令屋面隔熱降溫，節(jié)能降耗。隔熱涂料隔熱、防水、防銹、防腐，且工期短、見效快，能夠取代保溫棉、發(fā)泡海綿、夾層鐵皮等。

隔熱涂料從特性原理分類主要有隔絕傳導型隔熱涂料、反射型隔熱涂料和輻射型隔熱涂料三種。反射型隔熱涂料隔熱效果優(yōu)于阻隔型隔熱涂料，其耐候性強，溶劑一般無刺激性，環(huán)境污染程度小，與各種基材間具有較好的附著力，與底漆、中間漆也具有良好的親容性。反射型隔熱涂料最初應(yīng)用于軍事和航天，由于其太陽熱輻射下能夠顯著降低物體的表面溫度，因此迅速應(yīng)用到石油化工行業(yè)，在建筑工程領(lǐng)域反射型絕熱涂料被應(yīng)用于外圍護結(jié)構(gòu)的表面，阻止建筑物吸收太陽輻射，降低建筑物表面溫度，使較少熱量傳入室內(nèi)，保護屋面的防水材料。

反射隔熱涂料在國外起步較早，也取得了較大進展。20世紀40年代，美國Alexander Schwartz等人通過在多層鋁膜間引入導熱系數(shù)低的空氣制成復合材料，開發(fā)出的新型反射隔熱組合系統(tǒng)揭開了反射隔熱涂料的新紀元。輻射隔熱和反射隔熱技術(shù)在70年代末期取得了巨大的進步，其后20余年隔熱涂料的研究十分活躍，美國盾牌（Thermo-shield）節(jié)能涂料作為代表性產(chǎn)品之一，不但用于航天飛機，在美國、日本、馬來西亞和新加坡等國的油氣儲罐、房屋建筑領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛，效果很好。

1992年，我國開始研制隔熱涂料，從事研發(fā)的科研和生產(chǎn)單位已有50余家，但仍處在研究階段，重點放在功能填料及其粒徑的選擇、成膜物質(zhì)選擇及改性、涂料配方的調(diào)整等，較少關(guān)注隔熱方面的綜合研究與應(yīng)用。

太陽熱反射隔熱涂料向高壽命、長效性邁進，單一顏填料向高純度、復合顏填料的方向發(fā)展。在實際應(yīng)用中，彩色涂料是外墻涂料主要需求方向，如何在涂料經(jīng)過顏色調(diào)配后還能保證涂膜的反射性能將是反射隔熱涂料的研究重點。

1.3  防污涂料

防污涂料是一種以非常低的速率將所包含的活性成分（毒劑）逐步釋放到海水中，從而抑制和阻止海生物在船舶等海洋鋼結(jié)構(gòu)上的附著和生長的特種涂料。防污涂料能夠保持船體外表面的光滑和涂層的完好，在不影響正常航速的基礎(chǔ)上最大程度上減少油耗并保持涂層的壽命，降低維修成本。

 防污涂料主要有傳統(tǒng)型、釋放型、燒蝕型、自拋光和自釋放型防污涂料，目前國內(nèi)對于防污涂料的研究主要集中在自拋光型、低表面能和仿生防污涂料。

防污涂料可用于船舶船底防污、海上鉆井平臺、海上浮標、海洋運輸業(yè)、修造船業(yè)、油氣業(yè)、海洋漁業(yè)等海洋設(shè)施的防污。此外，隨著對海洋資源不斷開發(fā)利用，防污涂料還應(yīng)用到一些新的領(lǐng)域，如海濱城市的發(fā)電廠及石化企業(yè)的海水冷卻管道、海洋監(jiān)測系統(tǒng)的探測儀器、海洋工程的港口等。

國外防污涂料研制的比較早，具有完整的標準化體系。其中美軍標對船體防腐和防污涂料體系（MIL-PRF-24647）進行了詳盡的性能規(guī)范，對防污涂料的類型、應(yīng)用、環(huán)保性和服役期效進行了嚴格的劃分，最長防污期效可達7—8年，配合水下清洗技術(shù)的實施可達到10年以上。目前，美軍在用的最具代表性的防污涂料產(chǎn)品為PPG-Ameron公司的ABC #3無錫自拋光防污涂料，它適用于在不同海域、不同在航率的艦艇，在動態(tài)和靜態(tài)下均具有良好的防污性能，在美海軍中已有30年的應(yīng)用歷史。我國從1966年開始對船底防污涂料進行系統(tǒng)研究，隨后又投入大量資金用于環(huán)保型長效防污涂料研發(fā)，在防污涂料基體樹脂的合成工藝、涂料配方設(shè)計和實船涂裝應(yīng)用等方面進行了大量的研究，成功研發(fā)出具有3年和5年不同期效的防污涂料，并得到應(yīng)用。

隨著海洋經(jīng)濟的迅速發(fā)展，海洋運輸業(yè)、修造船業(yè)、油氣業(yè)、海洋漁業(yè)也成為國民經(jīng)濟的增長點，對防污涂料的需求日益增大。隨著人們環(huán)保意識的增強和各種法律法規(guī)的限制，海洋防污涂料向著低毒、無毒化的方向發(fā)展，環(huán)保型防污涂料將占據(jù)越來越重要的市場地位。低氧化亞銅類或無銅自拋光防污涂料、兼具自拋光性能和超疏水性能的防污涂料等的研制，將逐步加快步伐，并得到推廣應(yīng)用。

1.4  防滑涂料

防滑涂料能夠在物體表面形成一種高摩擦系數(shù)的防滑面，增加表面摩擦力，以減少人員、車輛和其他物體的滑動，減少人員滑倒摔傷事故，避免財產(chǎn)損失。航空母艦和艦載機甲板使用防滑涂料，能夠增大甲板的摩擦系數(shù)，可防止航行時飛機和車輛在甲板上的滑動，而且為保證戰(zhàn)斗機的起飛和降落提供了最可靠的摩擦力，是防滑涂料應(yīng)用最成功的案例之一。

目前防滑涂料大多數(shù)是以樹脂的種類而分類的，比如聚氨酯防滑涂料、環(huán)氧防滑涂料、醇酸防滑涂料、氯化橡膠防滑涂料等。還可以按涂料的組成分類，比如單組分防滑涂料、雙組分防滑涂料和多組分防滑涂料。常用的品類有酚醛、過氯乙烯、氯化橡膠、環(huán)氧、聚氨酯、亞克力和最新的綠色環(huán)保產(chǎn)品——CPC防滑劑等，使用時按比例加入耐磨骨料（河砂、金剛砂、水泥和橡塑顆粒等）能提高防滑性能。

防滑涂料在國防科技領(lǐng)域起著非常重要的作用，主要應(yīng)用于有防滑要求的場所，包括船舶甲板、安全通道、鉆井平臺、直升機平臺等場所，適用于重載（機）車輛在甲板面的安全防滑行駛。防滑涂料的民用領(lǐng)域主要包括：潮濕環(huán)境下大型設(shè)備表面，如船舶、海上石油平臺；人員行走的通道、過街天橋、運動場所等；停車場、公路的防滑區(qū)域等；浴室、游泳池等防滑區(qū)域。據(jù)Markets and Markets的一項市場報告顯示，全球防滑涂料市值2018年為1.05億美元，預(yù)計2023年將達到1.61億美元。

防滑涂料的研發(fā)和使用以美英等國為代表，具有完整系列化的產(chǎn)品。美軍標MIL-PRF-24667C（2008）中，詳盡地進行了防滑涂料體系的分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等劃分，經(jīng)歷了標準耐久、高耐久、超高耐久三個階段。符合美軍標MIL-PRF-24667要求的廠家主要有IP和AST公司，都有系列化產(chǎn)品，主要采用環(huán)氧樹脂及其改性體系。20世紀90年代，我國開始研制甲板防滑涂料，目前我國某些艦船上已大量使用自主研發(fā)的某種甲板防滑涂料，部分使用年限已達到10年以上，在甲板防腐、防止人員滑倒上都有很好的效果，已形成了從研制、生產(chǎn)到施工、保養(yǎng)、維修、增效延壽的成套體系。

防滑涂料在多種應(yīng)用環(huán)境條件下具有優(yōu)異的防滑性能，可滿足我國多個行業(yè)領(lǐng)域中的防滑需求。隨著我國對海洋開發(fā)的深入，各類海洋平臺、民用船舶、離岸設(shè)施都離不開防滑措施；同時，各種采礦企業(yè)、化工企業(yè)、運輸行業(yè)以及公共場合的地面、車輛或計重系統(tǒng)也都需要防滑措施保障正常運轉(zhuǎn)。目前這些民用領(lǐng)域采用的防滑措施較為簡單，防滑效果差、耐久性和防腐性不足，軍品配套研制的防滑涂料應(yīng)用于這些領(lǐng)域，將明顯改善這些領(lǐng)域的防滑防護現(xiàn)狀，為應(yīng)用企業(yè)節(jié)約成本并提高安全和防護的效果，具有明顯的社會經(jīng)濟效益。

2  我國特種涂料的發(fā)展趨勢

特種涂料是涂料中較為重要的一類，其用量不大，但是往往占據(jù)著高端市場。我國宏觀經(jīng)濟朝著可持續(xù)發(fā)展的方向邁進，資源的有效利用和環(huán)境保護的重要性顯著提升，也對特種涂料提出更高的要求。

一是多功能化高品質(zhì)的特種涂料市場需求量提高。國家綠色經(jīng)濟發(fā)展的需要，普通民眾不時增強的健康意識以及對美好生活的向往，未來都需要更多的多功能化高品質(zhì)的特種涂料。例如，房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和重大建筑火災(zāi)事件對社會的影響，消費者需要效果更好的外墻隔熱保溫涂料、高性能防火涂料。

二是環(huán)保節(jié)能特種涂料前景看好。國家樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，石化行業(yè)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的政策，化工新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值快速增長的趨勢等，都為特種涂料的發(fā)展提供了機遇，市場前景頗為樂觀。順應(yīng)低碳、環(huán)保時代的需求，開發(fā)環(huán)保節(jié)能的涂料產(chǎn)品是特種涂料未來的走向。

三是適應(yīng)現(xiàn)代軍事裝備的高性能特種涂料備受矚目。在國家的大力支持下，軍用特種涂料經(jīng)過數(shù)年發(fā)展正逐漸成為中國涂料工業(yè)的重要細分領(lǐng)域。國內(nèi)武器裝備需求的提高，帶動了軍用特種涂料需求日益增長，重點圍繞航空航天、武器裝備、船舶、核工業(yè)、電子科技幾大軍事工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)適應(yīng)現(xiàn)代軍事裝備的高性能特種涂料，增強武器裝備的生存能力和作戰(zhàn)功能，將成為軍用特種涂料發(fā)展的重中之重。

此外，中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《2016年版中國特種涂料行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展趨勢分析報告》認為，我國涂料行業(yè)仍面臨技術(shù)水平低的問題，防污涂料、多頻譜兼容隱身涂料、耐高溫涂料等功能型涂料將是未來主要發(fā)展方向，模仿海豚和鯊魚皮表面的仿生防污涂料、低表面能的氟硅防污涂料是目前研發(fā)的熱點和難點。

3  結(jié)語

特種涂料作為一種高科技、多學科、交叉型材料，是涂料工業(yè)以及其他行業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)，而國民經(jīng)濟和國防科工領(lǐng)域的高速發(fā)展也需要有特殊性能的優(yōu)質(zhì)涂料與之配套。可以說，有了特種涂料的幫助，才讓人民的生活更加豐富多彩、讓那些彪悍的武器裝備性能更加精良。