涂料理论研究 | 涂料 —— 一种复合材料
复合材料是一种多相材料，它是由聚合物材料、无机非金属或金属材料（如纤维和颗粒状填料等)通过复合工艺构成的一种新型材料。
复合材料的特点在于它不仅能保持原组分的特色，而且还可通过复合效应使之具有
新性能
（原有组成材料所不具备的性能）
它可以根据需要进行设计，从而最合理地达到使用要求的性能，从这一点
看，与简单的混合有明显的区别。
实际上
涂料便是一种复合材料
而且是历史最早的复合材料，例如，早在2000年前我国便出现了用麻丝与大漆构成的漆器。从复合材料的角度来研究涂料，即如何将现代复合材料的理论和新技术与涂料研究相结合，对于
涂料的创新
将是有意义的。
聚合物复合材料和涂料一样有连续相和非连续相（分散相），聚合物基的复合
材料便是以聚合物为连续相，而填料（颜料）为非连续相，一般来说，填料可以是粒状的和纤维状的或它们的混合，而且它们的长短或粗细的分布可各不相同，颗粒填料主要有炭黑、SiO2、碳酸钙、玻璃微珠、金属粉末等，纤维填料有纤维素、合成纤维、碳纤维、石棉、玻璃纤维以及晶须形金属等等，一些普通的复合材料的填料和涂料中的颜料是相近似的。
复合材料最重要的特点是可以大大改善力学性质，可制备高强度，高模量，具良好抗疲劳性及耐摩擦自润滑性的材料，如我们熟悉的玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料等，复合材料也可改善高温耐热性、化学稳定性、隔热性、抗烧蚀性以及其他特殊性能，这些性能是一些特种涂料所必需的。
懂得聚合物合金的知识对涂料的研究更是有益的。
将两种或两种以上的聚合物以一定形式组合起来，形成具有不同于原组分聚集态结构与性能的新材料称之为聚合物共混物或聚合物合金，实际上聚合物合金也是聚合物复合材料的一种，聚合物合金的特点在于可通过已有的聚合物进行共混改性，不仅可以获得各组分性能互补的，性能优异的新材料，而且和复合材料一样，通过复合效应可得到原组分不具有的性能，而且可根据需要进行设计。
聚合物合金的理论和应用的发展和复合材料一样将对涂料发生重要的影响。
聚合物合金首先是可以改进聚合物材料的力学性质，现以橡胶和塑料的混合来
说明这一特点。
若以塑料如聚苯乙烯为主要成分，高抗张的聚苯乙烯便成为连续相，软而韧的橡胶成为分散相（微区）
由于这类材料的基质为聚苯乙烯，所以保留了硬而强的特点，当材料受到冲击时，处于高弹态的橡胶粒子的存在有利于能量吸收，使橡胶的韧性得以发挥，因而可得到高抗冲的聚苯乙烯。
另一方面，若以橡胶为主要成分，则橡胶为基质，构成连续相，塑料为分散相，这样的体系保留有橡胶的特点，即模量小易变形，但塑料微区的存在又可补偿橡胶低抗张的弱点，成为增强的橡胶。
若橡胶和塑料间的分子存在有化学键，塑料分散相不仅起增强作用，还能使橡胶在变形时避免大分子间的滑移，这就是所谓的热塑弹性体。
由以上讨论可知，上述合金体系都是
两相结构的
正因为两相的存在，两组分的特点才得以保存，材料才能实现这些有利性能的结合。但是，这种相分离不像一般在低分子体系那样可以进一步发展成宏观的两相，聚合物合金是处于一种亚稳的状态。
聚合物的合金能否形成和两组分的相容性有关，相容性太差，两者根本混合不起来，即使混合起来，材料通常呈宏观相分离，出现分层现象。两者相容性越好，得到的材料两相分散得愈细，愈均匀，相容性好的极限是形成均匀的一相，即分子水平的分散，此时在聚集体结构上没有新的特点，因而和增塑体系相似。
合金可以分为两大类，一类是简单的共混体系和互穿网络体系，两种聚合物间
无化学键，另一类是共聚合体系，主要是嵌段共聚物和接枝共聚物。
简单共混体系
借助于溶剂或热量实现组分间尽可能密切地分散和接触共混的途径有熔融共混、乳液共混和溶液共混。
互穿网络体系 IPN
这是一种采用特殊的制备方法得到的共混物，两组分聚合物间虽无化学键联结，但两区尺寸较小，可达到相互贯穿交错，因而赋予材料较好的力学性能和其他特殊性能，制备IPN的方法很多，如将交联聚合物用含有引发剂和交联剂的单体溶胀，然后再进行聚合，这样的方法称分步IPN。
IPN也可用同步聚合的方法得到，但在涂料上有实用意义的主要是乳胶一般按种子聚合的方法制备：首先用乳液聚合的方法制备一交联度不太大的乳胶，将此乳胶作为种子，再加单体和引发剂进行乳液聚合，于是得一核壳结构，这样的聚合重复多次，便得多重的乳胶，但为了成膜，最后一层应是不交联的，各层的交联度也不应太高。参见下面示意图。
嵌段共聚合
嵌段共聚合常由阴离子聚合制备，因为阴离子聚合是一种活性聚合，其生长链是“活”的，当加入第二种单体后可继续聚合，嵌段聚合可将两种不相容的聚合物用化学键相连在一起，在成形以后，和聚合物混合物一样是一种多相体系，这和一般共聚物是不同的，一般共聚物不具聚合物合金的性质。
