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    纳米材料在涂料中的应用
  • 添加日期:2015年10月24日
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     纳米材料在涂料生产中应用非常广泛,按功能分通常分为结构涂层和功能涂层,结构涂层是通过提高基体的性质或改性,如超硬、抗氧化、耐热、耐腐蚀等,功能性涂层是指赋予基体所不具备的其它性能,如消光、导电、绝缘、光反射等,在涂料中加入纳米材料可以更好的提高涂层的防护能力,如防紫外线、抗降解、变色等。目前已经投入生产使用的涂料研究成果有很多,其中最为典型的是光催化涂料和特殊界面涂料。
      光催化涂料的工作原理是:某些纳米材料在光照条件下对有害物质的降解有着很好的催化作用,利用这种催化作用原理研制成纳米光催化涂料,如:利用特殊处理的纳米二氧化钛与纯丙树脂配制成的光催化涂料,这种涂料对氮氧化物、油脂、甲醛等有害物质有着很好的催化降解作用,其中对氮氧化物的降解效率超过了 80%。
      特殊界面涂料是指通过树脂与纳米材料的特殊复合后的涂料,会表现出一些特殊的物理化学性能,如疏水、疏油等,这些特殊性能是衡量涂料质量的重要指标之一,对提高涂料的耐污染性能至关重要,目前存在的有超双亲界面物性材料和超双疏性界面材料。
      研究证明,通过有效的光照改变纳米二氧化钛的表面,可以形成亲水性和亲油性两相共存的界面,称为二元协同纳米界面。这样处理后的具有超双亲性的二氧化钛表面,用作玻璃表面或建筑物表面,可以是建筑物表面和玻璃表面具有自动清洁和防止烟雾的效果。
      超双疏性界面物性材料则是利用特殊的外延生长纳米化学方法在特定表面构建纳米尺寸几何形状互补的界面结构,这种构造方法是自下而上,由原子到分子、分子到聚集体的方式构建的,最终形成的凹凸相间界面的低凹表面可以吸附气体分子稳定存在,而这种稳定存在在宏观上表现为界面表面有一层稳定的气体薄膜,从而使材料表现出对水和油的双疏性。采用这样的表面涂层修饰输油管道,可以达到石油和管壁的无接触运输,很好的保护输油管道的安全。
      纳米材料对涂料性能的影响还有很多,如可以提高涂料触变性、高附着力、储存稳定性等,还有研究人员发现,纳米材料与树脂结合时可以形成的大量共价键,当纳米材料的含量达到 30%以上时,涂料膜会具有高强度、高弹性、高耐磨性等特性,但其研究成果还需要进一步验证。纳米技术还属于新型技术,其在涂料要的应用还需要进一步的研究和探索,随着纳米技术的改性特点被不断的开发,在不久的将来必然有更多的纳米技术与涂料结合的成果出现
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