涂料工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展

　　摘　要：隨著科學技術的發(fā)展，人類已經(jīng)進入一個以物質科學和生命科學的突破，生物技術、信息技術、納米技術應用獲得實效的新世紀。我國的涂料工業(yè)也將與國家的經(jīng)濟、社會發(fā)展保持同步；要縮短與先進國家的差距，就要打破外企在化工原料、助劑等方面的壟斷，加快發(fā)展國內自己的基礎化工工業(yè)。

　　關鍵詞：科技發(fā)展；涂料工業(yè)現(xiàn)狀

在20世紀，代表科技進步、科技生命的重大事件是：相對論，量子論，DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)，電子計算機及通訊互聯(lián)網(wǎng)絡的發(fā)明及成功應用�？茖W技術的發(fā)展、滲透、互補又加快了科技本身向一個更高的層次沖擊，并極力應用到與人類息息相關的日常生活和工作之中去。因此20世紀的科技不僅使人類對大自然的認識深化了，也刺激了全球的經(jīng)濟發(fā)展和生活質量的提高。多元化的人文環(huán)境給人類自身帶來了一個更豐富的物質與精神文化世界，使人們的生活方式、社會結構、價值觀念、思維方式都會發(fā)生快速的重大變更，其速度之快，是以往任何時期都無法比擬的。一些在20～30年前不可思議的事情在上世紀末變成了現(xiàn)實：男女老少手拿電話，人類探索宇宙空間，飛船載人去太空遨游，炒股、證券交易趨平民化……

　　從大的宏觀的方面著眼考慮我們的涂料工業(yè)，那么21世紀，在科技方面總體講會有什么發(fā)展呢？

　　21世紀是一個以物質科學和生命科學的突破，生物技術、信息技術、納米技術應用獲得真正實效的世紀，科技將給人類社會的變革和發(fā)展帶來源泉和動力。人類將對自然界環(huán)境、宇宙、太陽——行星系有較全面的了解，開始可以從真正自主的意義上去把握生存，在更廣泛的個性化選擇……，這將是一個充滿幸福的、有生機的、活潑的未來……

　　在探索微觀和宏觀的統(tǒng)一理論，進一步揭示宇宙起源和演變的規(guī)律方面，對于物質的存在狀態(tài)、內在結構、相互作用作深入的研究，這與我們從事涂料科技的人來講是直接相關的�？茖W要在有生命物質和無生命物質之闖做出新的結論，就是說，按我們目前的看法所劃分的生命、非生命之間的界限也會有新的發(fā)現(xiàn)。量子理論、分子生物學、化學生物學、物理生物學，以及信息生物學這些交叉重疊科學、邊緣科學一定會將量子論融人生命現(xiàn)象之中，物質（材料）和生命的相關性在理論與研究方法方面將有新的突破。對于“極端條件”下的物質科學，它的規(guī)律和性能特征將進一步被揭示，被應用到日常生活中去。

　　納米材料這個大家已開始關心和議論的新事物，連同超勻質材料、生物的仿生物材料也必然有新的發(fā)展，人類將制備超強度、高智能化具有自適應、自補償、自組裝能力的材料和再生、可自然降解的環(huán)保型（真正稱得上綠色定義的）材料。

　　21世紀也和物質科學一樣，會有超乎現(xiàn)代人想象的進展。（略）

　　由于人類活動與地球自然系統(tǒng)的相互作用規(guī)律以及帶來的全球性、區(qū)域性生態(tài)環(huán)境變化，將可能從工業(yè)時代注重礦產(chǎn)資源，逐步轉向新能源、水、土地和生態(tài)資源的重視，從陸地向海洋、天地空間和深部地球的研發(fā)轉化。在這里應該著重強調一下涂料工業(yè)與環(huán)境的問題，可以斷定一切有害環(huán)境及以環(huán)境為代價，有害生產(chǎn)、施工人員健康的任何涂料遲早是要被新興的科技所拋棄淘汰的，有眼光的企業(yè)家應該從現(xiàn)在開始就著手下大力氣或聯(lián)合起來研發(fā)無污染的真正環(huán)保型的涂料。

　　隨著全球化經(jīng)濟合作與競爭的同時加深，在21世紀中競爭焦點將從搶市場、搶原料，轉向搶人才、搶技術，因此創(chuàng)新型人才，有前瞻眭專業(yè)人士必將成為競爭的中心。

　　進入21世紀，中國的涂料工業(yè)一定會與國家經(jīng)濟、社會發(fā)展相同步的。中國涂料工業(yè)要發(fā)展，一定要把握世界科技發(fā)展的大勢和當代創(chuàng)新的新特點、新規(guī)律，從中國經(jīng)濟建設、國家安全和社會可持續(xù)發(fā)展的需求出發(fā)，努力建設國家創(chuàng)新體系，把中國科技創(chuàng)新能力提高到新的水平，使我國的市場經(jīng)濟和社會能持續(xù)發(fā)展，在這個基準上，中國的涂料工業(yè)也會得到可持續(xù)發(fā)展。

　　行業(yè)目前的狀況十分清楚，有喜有憂，可謂大有大的難處、小有小的苦衷，合資常常是半真半假，獨資者真可謂吃不好睡不香。一些統(tǒng)計性的數(shù)據(jù)可從報刊、雜志中看到，當然也不一定準確，但總的講：前途光明，問題不少，對策不多，方向尚明。

　　行業(yè)的現(xiàn)況不能只報喜，不報憂。不記遠的，就近10~15年的情況來看，中國的涂料工業(yè)一直是在發(fā)展的，其中大家公認的是中外合資企業(yè)、民營企業(yè)發(fā)展較快，對國有企業(yè)來說，不管大中小型都比較困難。進入市場經(jīng)濟以來，大家各顯神通，擴大自己的地盤，利用一切合法的手段擴大廣告效應，其中當然也有不少虛假的、不很確切的宣傳。在不合法的方面大都是私下交易、相互壓價、自我吹噓，個別甚至采用打擊別人、抬高自己的手法。一些企業(yè)存在不團結、不研究、難合作、握不成一個拳頭的問題，使各自的長處不但不能充分發(fā)揮出來，甚至造成相互抵消實力的可悲局面。一個好的產(chǎn)品、品牌，幾個工程師一脫離原單位，另搞一家，就自成天下。出現(xiàn)師傅帶徒弟，徒弟本來才學了個一知半解就開始出現(xiàn)師傅被徒弟出賣，徒弟再被洋人、外人收買，幾經(jīng)倒手，面目皆非的現(xiàn)象。

　　改革開放以來，原先的國有大企業(yè)，由于積累的問題較多，再加上平均主義大鍋飯的思想觀念，主要工程師一跳槽，雪上加霜，真是舉步艱難。外企進入中國，面貌是新的，所將用的廣告手法也別出心裁，再加上經(jīng)濟方面流動資金較充裕，銀行貸款容易到手，一時間在中國市場吞占了較大一塊市場，使國內的中小企業(yè)更加透不過氣來。于是他們各顯神通，紛紛找國外的中小涂料企業(yè)也來個不真不假的合資，但是成功的事例也不多。

　　十多年來，一個大家公認的事實是：中國的涂料工業(yè)水平提高相當快，在制備、工藝方面和國際上開始接近了，中國人用自己的設備、自己的工程師也可以生產(chǎn)出一流國際水平的涂料，其中最困難和差距較大的是化工原料方面及助劑制備方面。在涂料的品種方面，國外開發(fā)的新型多功能涂料層出不窮，由于經(jīng)濟基礎不同，需求不同，價格定位及利潤底線不同，在一段時間內，國內外的差距還會存在，但這并不影響我們走自己的路、走一條自己奮斗的民族化工工業(yè)的路。由于長期以來我國在化工、石油方面特別是化工基礎原料生產(chǎn)方面與國外的差距較大，因此在近期及以后的一個相當時期內這種差距還會存在，目前應該注意以下三點。

　　（1）要打破外國知名品牌及原材料生產(chǎn)廠家的壟斷；

　　（2）要加快發(fā)展我國自己的基礎化工工業(yè)；

　　（3）要引進這方面的專家，特別是要引進同行業(yè)中在國外學習并工作過的專家。

　　洋專家到中國的同時為其主人占據(jù)中國的市場，獲取利潤是主要目的，絕對不可能將真正有用的技術、專利白送給我們，要清楚地認識到這一點。

　　還要注意的一個問題是利用網(wǎng)絡信息問題，國內的涂料廠家，主要負責人忙于應付銷售、價格、工資、貨款等等，根本顧不上了解全方位的信息。一些有遠見的涂料企業(yè)家已經(jīng)意識到這方面的重要性，但是來源困難，信息常常不準確，水分太多，或者由于外文水平限制不能及時掌握，需要下功夫去克服這個差距。

　　說起新材料，大家都會談起納米，這兩年來全國有關納米的大小會議不少，在中國市場上也已經(jīng)見聞納米彩電，納米冰箱，納米領帶……

　　納米英文名詞是nanometer縮寫，是一個長度單位，是10^-9米即十億分之一米。

納米及納米材料在短短幾年中，被描繪得十分奇妙：

　　人類將再一次傾倒于自己親手創(chuàng)造的奇跡，并為自己親手發(fā)起的革命震驚。就像哥倫布穿越茫茫海洋，踏上神奇的美洲大陸；像人類第一次自由飛翔在無垠的天空；像愛因斯坦經(jīng)過漫長思考，洞悉了宇宙的神秘；像人類第一次聽到宇航員來自月球的光輝宣言——納米科技又一次打開了夢想的天空。

　�。�1）模糊時代，工業(yè)革命之前；

　　（2）毫米時代，工業(yè)革命開始到20世紀初期；

　�。�3）微米時代，二大革命一原子能利用和電子計算機的發(fā)明為標志的第一次革命，70年代以來的以信息技術（微機、超導、生物基因、衛(wèi)星通訊）為主要標志的第二次革命。

　　如果說21世紀是納米世紀，那么這個概念是從什么地方引發(fā)出來呢？

　　先來看看自然界中的納米現(xiàn)象：

　　（1）埃及的金字塔中的奇特現(xiàn)象：塔內昏暗的寶石發(fā)出燦爛的光芒；

　�。�2）蜜蜂體內的磁性納米粒子，為蜜蜂導航；

　�。�3）螃蟹的橫行，是由于觸角中有幾顆用于空間的磁性納米微粒；

　　（4）中國古代用燒蠟燭的炭黑作為墨的原料，用于著色染料（堪稱世界最早的納米材料）。

　　但是真正要了解納米必須將思維從粒子升華到波動，從常規(guī)進入非常規(guī)，從牛頓力學進入量子力學，對涂料界人士來講，在思考材料及其今后涂料性能、狀態(tài)時，要用另外的一套思維去研究。我們不妨一起來回顧一下，從牛頓到愛因斯坦二個偉大人物的著名論點。

　　1687年7月《自然哲學的數(shù)學原理》這部25萬字偉大著作問世，書中牛頓對萬有引力、天體運動到落體運動，對力學中的一切問題，從理論上進行了系統(tǒng)化的總結，奠定了牛頓力學的基礎。也就是說一切粒子都是受萬有引力——地球的引力所吸引，而粒子與粒子之間也是相互有吸引力的。

　　世界科學史上，人們普遍認為十六世紀是哥白尼時代，十七世紀是牛頓時代，而二十世紀是愛因斯坦時代。

　　1900年愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，牛頓的時空觀是靜止的，絕對的；在牛頓力學中，空間、時間、物體和物體運動這四者沒有內在聯(lián)系，而愛因斯坦認為這四者是不可分離的、緊密的聯(lián)系著。空間和時間是唯一的物質運動的存在形式，它們隨著物質的運動而變化，物體的質量也不是固定的，運動速度增加，質量也隨之增加。

　　愛因斯坦把這些研究總結為“狹義相對論”并列出了二個最基本的原理：

　　第一條基本原理是相對性。

　　第二條基本原理是光速不變。

　　這個原理推導出的現(xiàn)象有：時間變慢，尺子變短，物體的質量隨著運動速度的增加而增加。相對論的發(fā)表由于超脫了常規(guī)的概念，據(jù)說在當時只有12個人知道它的真正含義。

　　1916年愛因斯坦的“廣義相對論的基礎”問世了，它也有二個基本原理：（1）等效原理（2）廣義相對性——非勻速運動系統(tǒng)中的慣性力可以看作是勻速運動系統(tǒng)里的引力，經(jīng)過一些適當?shù)淖儞Q形式，多種物理定律在非勻速運動學系統(tǒng)里，也同樣可以適用。由此可以推導出，引力的空間和時間是彎曲的，而萬有引力的產(chǎn)生就是由于時空彎曲。這個著名的引力場光線發(fā)生彎曲理論，在1919年5月29日的日全食照片中證實了，地點是在西部非洲的普林西比和南美洲的索布臘爾。

　　從牛頓力學到愛因斯坦的相對論，科學在起了一個基本概念上的變革。今天我們做涂料，從使用普通填充粒到進入納米時代，本質是非常相似的，粒子的直徑從通常可見、可摸及、可量度的范圍向分子、原子、量子化的過渡，不是一個簡單的更新，更不可能是簡單的細度提高，真正納米材料進入涂料時，涂料到底應該是什么？呈現(xiàn)什么現(xiàn)象？如何生產(chǎn)制備？用什么儀器檢測涂膜性能等等都是一個高層次的有相當難度的問題。

　　從1~100 nm范圍的材料講，屬納米材料，而從l00 nm~1 A°，A°是一個波長的單位，以A°為符號，1 A°=1/10 nm。
物質的粒子進入10 nm后，其運動形式就從布朗運動進入量子效應，到1個納米時就將粒子本身的顆粒性失去，帶有波動效應。我認為可以在1~10 nm的范圍是一種納米材料的運動狀態(tài)和存在狀態(tài)，而在100納米到10 nm之間的納米材料是兼具量子運動和布朗運動的二種混合運動狀態(tài)。

由粒徑變微細，而改變了粒子的運動狀態(tài)是一種質的飛躍，是粒子本身內在的存在狀態(tài)的變化而引發(fā)了它所呈現(xiàn)的運動狀態(tài)的變化。“粒子性喪失”就要用波動理論，進而應用原子族、分子、原子的運動規(guī)律來解釋其運動規(guī)律，因此納米材料進入涂料后，這種涂料（如果現(xiàn)在還是用納米涂料等稱呼的話）和隨時見到、摸到的涂料應該是完全兩種狀態(tài)了，也許有更科學、更新鮮的名詞來命名我們的涂料了。（也許叫分子涂料，原子涂料，原子團簇涂料或干脆叫量子涂料）

　　與涂料直接接近的納米級CaF₂和TiO₂，在室溫下的優(yōu)良韌性及180 ℃彎曲無裂紋的納米陶瓷，引出的納米透明涂料，在涂裝各種材質上產(chǎn)生的對微波的吸收特性，防污、防塵、耐磨、防火、抗腐蝕、高強度是十分吸引人的�？梢灶A見，五、六年后，納米科技對人們生活、工作的影響，將超過今日的微技術。

　　那么現(xiàn)在應該干些什么事呢？

　�。�1）搞清納米基本概念，盡快收集國外一流研究機構發(fā)表的論文、信息；

　�。�2）集中優(yōu)勢兵力，重點突破制備難關；

　�。�3）研究、保存、檢測的方法 及標準；

　�。�4）在以上基礎上才能開發(fā)出納米材料，證實其在光、電、磁、生物、建筑、金屬保護領域中的真正實在的應用。