在20世纪中期，消费品和奢侈品的大规模生产，包括每次生产大量单位的耐用品，变得越来越重要。保护这些货物免受腐蚀、风化影响和提高环境安全的需求增加了。所有能想到的类别的涂料都被要求尽可能地满足这些要求。一般来说，需要一到几毫米的多层薄膜。这种应用需要加工设备，并大大增加了总成本。涂层通常用有机溶剂稀释，多通过正常浸渍、浇铸、喷涂或刷涂涂在基材上。这些有机溶剂或稀释剂具有低挥发性、低闪烁性，在许多情况下对健康有害。
20世纪50年代末，欧洲、北美和日本在树脂/涂料领域通过密集的化学和工艺开发取得了重大进展。这为后续的研究铺平了道路，因此在20世纪60年代中期之后的几十年里，巨大的产品改进基本上满足了性能需求的各个方面。但是，仍然需要在基础研究方面作出更艰苦的努力，以开发面向市场/顾客的产品和过程。工业国家对知识产权的适当保护在当时一直是重要的、不可或缺的，并为这一发展提供了适当的环境。
在20世纪上半叶积累的知识、成果和研发产品使得在接下来的几十年里成功地发现适合大规模生产的产品和必要的加工技术成为可能，这些技术几乎满足了未来涂层系统的所有关键要求。
所有提到的创新，因此衍生的涂料产品，共享相同的特征。它们必须基本上不那么易燃，对健康的危害小，对环境的危害小。当然，尽管这些产品应用于天然和金属/非金属基底上的较薄层，但仍应显示出更好的整体性能。
上世纪上半叶煤、石油和最终合成树脂化学方面的进步，为进一步发展提供了最好的前提和坚实的基础。物理技术、电子技术和工艺技术的研究也推动了这一进步。在表面涂层和基材领域，面向未来的新发展和创新已经被预先编程，这应该不足为奇!
原则上，研发工作已经形成了四个重要的基本系统:
- water-reducible系统;
- 高固体含量的系统;
- 辐射固化系统;而且
- 粉系统。
- 浸渍/铸造;
- 刷牙/线圈;
- 静电/真空喷涂;
- 铣削;
- 冲压;而且
- 打印。
Water-Reducible系统
在浸渍应用中，有两种工艺在过去40年里取得了主导地位。所谓的elektrotach - applikationen(“ETL”或“EC”)被证明对金属基材(Fe/Al/Mg/Cu)及其合金上的所有工业涂层都非常有效。从20世纪60年代中期到1980/81年，阳极ETL (ATL)工艺几乎从一开始就无一例外地主导了市场。然而，在接下来的几十年里，由于其优越的效率和质量，阴极ETL (KTL)已经占据了主导地位，并将成为未来的首选工艺。在这两种处理技术中，基本已经证明，在水介质中适当调整电压是至关重要的，如下所列:- ATL…100至300伏在10至15% NV在20至25°C;
- KTL…200至500伏，15至20% NV, 23至28°C。
对于在工作条件下含水量非常高(挥发性组分中有80 - 95%的水)的水性粘合剂/涂料系统，所使用的所有树脂和聚合物必须基本上至少是水性的。
尽管使树脂和聚合物可溶于水或可还原性的原理已为人所知已有一段时间，但在1950年后的30至50年里，仍有必要在这一领域投入大量的研发工作。在水胶体、水乳液和水悬浮液的研究中所获得的知识也为这项工作提供了一些有价值和有用的结果。
在所有情况下，树脂和聚合物具有亲水，极性，官能团，如-OH， -COOH和-NR2是强制性的。此外，酸或碱性基团应始终部分中和，以便将水还原性转移到树脂/聚合物体系。
水还原性可受一种或多种额外的亲水和极性溶剂的含量的影响。在加水稀释阶段，粘度/固体关系也会对其产生影响(图1)。
对于起主要作用的镀膜，跟踪时间/电流/电阻关系是很重要的(图2)。
根据不同的系统(ATL或KTL)，过程中相应的pH/电导率值可能会有相当大的影响。
高固体含量的系统
在高固体体系的开发过程中，包括涂层和颜色的后续成膜过程，不仅必须避免从油漆和墨水中“提升”固体，而且所使用的溶剂或稀释剂也应对健康无害。后一项要求适用于所使用的颜料、填料和任何添加剂，因为它们不应对人类或动物的生命具有致癌作用。在所有硬化或成膜条件下，这些高固体体系(包括水性涂料)的常规和静电应用温度在30°C至200°C之间。
辐射固化系统
在20世纪下半叶，不饱和聚酯(UP)与一种活性稀释剂，如苯乙烯，无一例外地统治了“激进”或“辐射固化”涂料市场和纤维粘合部门。UP体系的聚合或交联/硬化最初是通过使用催化剂实现的。后来，由于UP系统的强劲增长、终端应用的扩大和现代化的加工技术，使用特殊来源的UV作为“硬化剂”成为现实。对透明、填充、着色和纤维增强中间体或成品以及具有耐腐蚀性和耐化学性以及机械稳定性的涂料的不断增加的需求为进一步发展辐射交联或聚合体系提供了机会。例如，乙烯基酯是一种低分子量聚合物(低聚物)，与活性稀释剂相结合，成为高附加值和性能要求高的应用领域的最新重要原材料。它在其他终端用途中也与不饱和聚酯一起在涂层应用中发挥着独特的作用。
众所周知，在涂料的最终用途应用中，透明或着色辐射固化系统主要用于所有可能的塑料、木材、软木、纸/纸板、陶瓷和金属应用的一层涂层/面涂层。类似的系统也被应用于粘合剂和自粘，或所谓的“抗haft”涂料。这一事实证明了UV系统的另一个高附加值的基本特征。此外，它们在油墨领域的广泛应用也不容忽视。
涂料成膜或交联应注意以下加工条件:
- 对于乙烯基酯，用丙烯酸酯基活性稀释剂，在30±10°C氮气下，2 ~ 5分钟;
- 对于UP，以苯乙烯为活性稀释剂，在常压下30±10℃，5 ~ 10分钟。
粉系统
在20世纪下半叶，粉末涂层系统被开发出来，并在大规模的整理过程中成功地实践。实现了一种毫不含糊、无可争议的环保涂装技术。几乎所有的粉末涂料都是用静电法涂在相应的基材上的。根据所述涂层的具体性能，可以使用热塑性材料及其改性，以及可交联的热固性材料，如饱和环氧树脂、饱和聚酯、饱和丙烯酸酯和任何可能的组合体系。
熔融/成膜阶段及最终交联或加成反应聚合的工艺条件为:
- 热塑性塑料在120±10°C下10 ~ 30分钟;
- 10至30分钟，在150至200°C热固性。
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实验室探索试点试验工业实践。
最后，应该注意到20世纪80年代和90年代纳米技术的出现。这种技术已被证明适用于使用树脂、聚合物和涂料/油漆的高科技系统。
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