納米材料是指粒子平均粒徑在l00 nm以下的材料。其中平均粒徑為20～100nm的稱(chēng)為超細(xì)粉，平均粒徑小于20nm的稱(chēng)為超微粉。納米材料具有相當(dāng)大的相界面面積，它具有許多宏觀物體所不具備的新異的物理、化學(xué)特性，既是一種多組分物質(zhì)的分散體系，又是一種新型的材料。納米材料的研究是從金屬粉末、陶瓷等領(lǐng)域開(kāi)始的，現(xiàn)已在微電子、冶金、化工、電子、國(guó)防、核技術(shù)、航天、醫(yī)學(xué)和生物工程等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

    近年來(lái)將納米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活躍，并取得了許多可觀的成果。

    ——納米材料的特性

    由于納米材料晶粒極小，表面積特大，在晶粒表面無(wú)序排列的原子分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于晶態(tài)材料表面原子所占的百分?jǐn)?shù)，導(dǎo)致了納米材料具有傳統(tǒng)固體所不具備的許多特殊基本性質(zhì)，如體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和介電限域效應(yīng)等，從而使納米材料具有微波吸收性能、高表面活性、強(qiáng)氧化性、超順磁性及吸收光譜表現(xiàn)明顯的藍(lán)移或紅移現(xiàn)象等。除上述的基本特性，納米材料還具有特殊的光學(xué)性質(zhì)、催化性質(zhì)、光催化性質(zhì)、光電化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和特殊的物理機(jī)械性質(zhì)。

    ——納米材料的種類(lèi)

    1、納米二氧化硅。納米二氧化硅的團(tuán)聚體是無(wú)定型白色粉末，表面分子狀態(tài)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)賦予涂料優(yōu)良的觸變性能和分散穩(wěn)定性。納米二氧化硅具有極強(qiáng)的紫外線吸收、紅外線反射特性，能提高涂料的抗老化性能。對(duì)納米二氧化硅表面進(jìn)行處理，可使二氧化硅納米粒子表面同時(shí)具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)，納米材料的這種兩親性大大擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域。針對(duì)不同類(lèi)型的涂料，納米二氧化硅的添加量一般為0.1％一1.0％，最多不超過(guò)5％。

    2、納米二氧化鈦。納米二氧化鈦是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來(lái)的主要納米材料之一。納米二氧化鈦的光學(xué)效應(yīng)隨粒徑而變，尤其是納米金紅石二氧化鈦具有隨角度變色效應(yīng)。納米二氧化鈦的粒度一般為10～50 nm，添加量控制在1.0％以下。

    3、納米氧化鋅。納米氧化鋅具有一般氧化鋅無(wú)法比擬的新性能和新用途，具有屏蔽紫外線、吸收紅外線及殺菌防霉作用。納米氧化鋅還具有增稠作用，有助于顏料分散的穩(wěn)定性。

    4、其他納米材料。常用的其他納米材料還有超細(xì)炭黑、氣相二氧化硅、納米級(jí)碳酸鈣等，均屬于納米材料范疇。但炭黑的分散問(wèn)題、氣相二氧化硅的添加問(wèn)題及碳酸鈣合理使用仍需進(jìn)一步研究。