納米材料改性涂料概況及發(fā)展趨勢

來源:中國門窗＆配套材料網(wǎng)收集整理　作者:* 　日期:2008-4-7
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　　納米材料應(yīng)用于涂料，主要是提高涂料的裝飾性、防腐蝕性，尤其是賦予涂料各種各樣的功能性和特殊性能。

　　光催化涂料

　　采用納米二氧化鈦進(jìn)行光催化是一項(xiàng)正在蓬勃興起的新型空氣凈化技術(shù)。它能直接利用包括太陽光在內(nèi)的各種途徑的紫外光，在室溫下對各種有機(jī)的或無機(jī)的污染物進(jìn)行分解或氧化，達(dá)到從空氣中清除這些污染物的效果。該項(xiàng)技術(shù)具有能耗低、易操作、除凈度高等特點(diǎn)，尤其對一些特殊的污染物具有比其他方法更突出的去除效果，而且沒有二次污染，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。在當(dāng)今世界性的環(huán)境污染問題越來越受到各國政府重視的情況下，這種技術(shù)已經(jīng)成為西方各國高科技競爭中的一個熱點(diǎn)。

　　目前，在光催化技術(shù)的理論研究方面，日本、美國、德國均投入巨資開展研究與開發(fā)工作，并大力推動其產(chǎn)業(yè)化，其中納米光催化涂料已經(jīng)用于醫(yī)院、隧道、隔音墻和住宅等，其他應(yīng)用光催化技術(shù)的產(chǎn)品還有數(shù)十種。在日本，大批公司正在這個新興的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行角逐，其中最突出的品牌是ＡＲＣ－ＦＬＡＳＨ光觸媒，為日本光觸媒涂料第一品牌，其功能受日本厚生省實(shí)驗(yàn)證明，效果獲日本國土交通省認(rèn)可，殺菌、脫臭、自凈、防霉，可有效防止各種疾病的傳染，殺菌率高達(dá)９９．９９％，迅速消除空氣中令人不適的氣味，除臭率高達(dá)９９．８％。該類涂料可以用于各種場合的室內(nèi)污染的治理且效果突出。

　　納米復(fù)合建筑涂料

　　在德國等一些西方國家，納米復(fù)合建筑涂料已廣泛應(yīng)用于內(nèi)墻涂料。韓國ＡＮＰ公司已開發(fā)成了高性能復(fù)合納米復(fù)合乳膠漆。國內(nèi)在乳膠漆中應(yīng)用納米材料，比國外研究廣泛而深入，２０００年至２００３年中，中國申請的專利已達(dá)２０多項(xiàng)，納米材料復(fù)合乳膠漆的技術(shù)水平居世界水平前列。

　　透明耐磨涂料

　　ＮａｎｏｐｈａｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司將自己的納米材料產(chǎn)品ＮａｎｏＴｅｋ氧化鋁與透明清漆混合，制得的涂料能大大提高涂層的硬度、耐劃傷性及耐磨性。應(yīng)用此涂料比傳統(tǒng)的涂料耐磨性提高２４倍。涂膜性能如此大的提高主要?dú)w功于納米氧化鋁材料是非常硬的圓球物質(zhì)，納米尺寸的顆粒比傳統(tǒng)的涂料添加劑使涂覆的表面更加均一。耐磨涂料可以制成水性或溶劑型，含有納米氧化鋁的透明涂料可廣泛應(yīng)用于透明塑料、高拋光的金屬表面及木材和別的平板材料的表面，提高耐磨性和使用壽命。

　　美國ＴｒｉｔｏｎＳｙｓｔｅｍ公司生產(chǎn)的ＮａｎｏＴｕｆＣｏａｔｉｎｇｓ透明超耐磨納米涂料，把有機(jī)改性的納米瓷土加入到聚合物樹脂基中制得，是傳統(tǒng)耐磨涂料的４倍。這種耐磨涂料還具有隔熱功能和優(yōu)異的耐化學(xué)性能，可用作頭盔的護(hù)目鏡、飛機(jī)座艙蓋和玻璃，轎車玻璃和建筑物玻璃等的保護(hù)涂層。

　　ＳＤＣＣｏａｔｉｎｇｓ公司直接將納米ＳｉＯ２及納米金屬氧化物溶膠用于耐磨透明涂料ＳＩＬＶＵＥ系列產(chǎn)品，這種涂料還可以防紫外光和防霧化，已成功用于汽車、飛機(jī)、建筑物等的玻璃窗及其他透明度和耐磨性要求高、環(huán)境苛刻的場所。

　　目前，國內(nèi)已開始研究納米材料復(fù)合的耐磨涂料，表面硬度可以提高到４Ｈ。

　　汽車金屬閃光面漆

　　國外將無機(jī)納米材料用于涂料中的另一個成功例子是豪華轎車面漆。用納米級二氧化鈦與鋁粉顏料或云母珠光顏料混合用于涂料中，其涂層具有隨角異色性，從不同角度觀察其反射光可看到不同的顏色。與閃光鋁粉或云母珠光顏料并用于涂料體系時，能在涂層的照光區(qū)呈現(xiàn)一種金紅色亮光，而在側(cè)光區(qū)則反射藍(lán)色乳光，因而能增加金屬顏色的豐滿度和視角閃色性。這使得該涂料在高檔轎車涂料中很快得到推廣應(yīng)用，ＢＡＳＦ公司、Ｓｉｌｂｅｒｌｉｎｅ公司己能生產(chǎn)多種含納米ＴｉＯ２的金屬閃光面漆。目前已有福特、克萊斯勒、豐田、馬自達(dá)等著名的汽車制造公司使用含ＴｉＯ２的轎車金屬閃光面漆。國內(nèi)已有部分科研院所與企業(yè)著手此方面的研究。

　　屏蔽涂料

　　在紫外光屏蔽方面，作為重要的光學(xué)顏料，納米ＴｉＯ２的紫外光屏蔽特征一直受到廣泛關(guān)注。因?yàn)橛米魍苛匣系母叻肿訕渲艿教栔凶贤饩€的長期照射會導(dǎo)致分子鏈的降解，影響涂膜的物性，傳統(tǒng)的紫外光吸收劑主要為有機(jī)物，但是有機(jī)紫外光吸收劑的壽命短、有毒，而納米ＴｉＯ２粒子是一種穩(wěn)定的無毒的紫外光吸收劑。

　　將無機(jī)納米材料與樹脂復(fù)合制備的涂層涂覆在固體表面，得到納米級“褥墊”可以緩解原子或分子簇的高速沖擊。該技術(shù)可以用來制備納米級表面涂層。美國ＮＳＦ最近也提出了一個有關(guān)項(xiàng)目申請，其要點(diǎn)是研究含無機(jī)納米化合物的涂料性能，通過精細(xì)分散控制，研究納米粒子與樹脂基體的界面相互作用，涂膜的阻透性、熱穩(wěn)定性、抗氧性、拉伸性和抗低溫性等，為進(jìn)一步研制用于飛機(jī)、太空及相關(guān)工業(yè)的高性能涂料提供依據(jù)，以大大降低維修費(fèi)用。記者百度了一下，（baidu.com）相關(guān)文章多達(dá)3019篇。

　　在電性能方面，靜電屏蔽涂料和電絕緣涂料已取得突破。美、日等國研究人員用納米級二氧化鈦、二氧化錫、三氧化鉻等與樹脂復(fù)合作為靜電屏蔽涂層；用納米級鈦酸鋇與樹脂復(fù)合制成高介電絕緣涂層；用納米級Ｆｅ３Ｏ４與樹脂復(fù)合作為磁性涂料。目前這方面的制備工藝已有所突破，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。

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