中國粉體網(wǎng)訊 涂料色澤明亮、施工方便、價(jià)格低廉、具有保護(hù)、色彩標(biāo)志、美觀、裝飾等作用，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用，但隨著宇宙與海洋的開發(fā)、航空航天、新能源與可再生能源、新材料為主的高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)涂料難以滿足人們的需求，因此開發(fā)功能性的涂料受到廣泛關(guān)注。
納米材料以其特有的小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和表面界面效應(yīng)，顯著提高了涂料涂層的物理機(jī)械性能和抗老化等性能，甚至賦予涂層特殊的功能，如吸波、抗菌、導(dǎo)電、耐刮擦、自清潔等，納米材料在涂料中的應(yīng)用推動(dòng)了涂料向功能化發(fā)展。
涂料用納米材料的主要特征
（1）光學(xué)特性
納米材料具有大顆粒所不具有的光學(xué)性能，某些粒徑<100nm的納米材料對(duì)放射性α、γ射線具有吸收和散射作用，可以提高涂層防輻射的能力，在內(nèi)墻涂料中可起到防氡氣的作用。當(dāng)納米粒子用于涂料達(dá)到納米級(jí)的分散時(shí)，由于其特有的光學(xué)特性也可作為優(yōu)良的罩光漆，能大大增加其保光、保色及抗老化性能。
（2）表面活性
納米材料的粒徑極小，使得表面原子數(shù)迅速增加，表面積急劇變大，決定其具有很高的表面活性。表面反應(yīng)活性中心的增多可以提高其化學(xué)催化和光催化反應(yīng)的能力，在紫外光和氧的作用下給予涂層自清潔的能力。
（3）填充特性
納米材料表面原子數(shù)所占的比例大，表面原子周圍缺少相鄰的原子，具有不飽和性質(zhì)，在與其它組分作用時(shí)，在兩個(gè)混合相之間會(huì)產(chǎn)生很大的作用力，將很大程度地對(duì)材料進(jìn)行增強(qiáng)增韌。納米材料的加入將改善涂層中顏料和填料的體積填充致密度，減少毛細(xì)管作用，提高涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的屏蔽作用。
（4）流變特性
為了提高涂料的性能，消除涂膜弊病，一般要加入流變助劑。在涂料體系中，流變助劑具有獨(dú)特的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能保護(hù)已分散的顏料顆粒，形成有觸變性的厚漿涂料，有助于流掛控制，保持優(yōu)良的流平性，防止顏料沉降。涂料中由于納米粒子的加入，納米粒子與其中的某些鏈段產(chǎn)生了某種相互作用，阻礙了這種鏈段的運(yùn)動(dòng)，提高了涂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，故納米材料是一種優(yōu)良的流變助劑。
納米材料在涂料中的應(yīng)用
（1）納米材料復(fù)合隔熱涂料
在建筑物、透明頂棚和汽車窗口等領(lǐng)域大量使用玻璃，而太陽光的熱輻射會(huì)導(dǎo)致空調(diào)能耗增加，因此通過在玻璃上涂敷透明隔熱涂料以降低能耗就顯得尤為重要。
美國公司Nanophase Technology先將多種半導(dǎo)體納米材料（ITO、ATO、ZnO、Al2O3、TiO2）穩(wěn)定分散在水或有機(jī)溶劑中制成穩(wěn)定的漿料，然后再將其運(yùn)用于樹脂，得到功能性納米涂料，其涂膜具有隔熱、耐磨、紫外屏蔽和隔絕紅外線等功能，已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。
（2）納米材料復(fù)合抗菌材料
人們的居住環(huán)境中存在的各種細(xì)菌對(duì)人們的健康造成了嚴(yán)重威脅�？咕苛峡梢詺⑺栏街诒砻娴募�(xì)菌，達(dá)到自清潔的目的，降低環(huán)境中細(xì)菌對(duì)人體造成的傷害。而納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì)，將其應(yīng)用于涂料，可顯著改善涂料的抗菌性能。
由于納米TiO2具有光催化性能，因此可將納米TiO2運(yùn)用于樹脂中制備抗菌涂料，目前納米TiO2抗菌涂料是納米抗菌涂料最為常見的一種，其研究和應(yīng)用較為成熟。
（3）納米材料復(fù)合抗老化涂料
戶外涂料常因紫外線照射導(dǎo)致成膜物質(zhì)發(fā)生降解，使涂料變色、粉化，影響了涂料的使用壽命，因此涂料的抗老化性能非常重要。涂料的抗老化性能由涂料的成膜物質(zhì)決定，成膜物質(zhì)的分子鍵能越強(qiáng)，涂抹的抗老化性能越好。TiO2、ZnO等納米粒子具有光穩(wěn)定性好、抗紫外強(qiáng)等特殊性質(zhì)，將其應(yīng)用于涂料，可顯著提高涂料的抗老化性能。
（4）納米材料復(fù)合防腐涂料
防腐涂料以其經(jīng)濟(jì)實(shí)用、適用范圍廣和施工方便等優(yōu)點(diǎn)在鋼材防腐中具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前，通過將耐候性納米材料加入到成膜物質(zhì)來提高涂料的防腐性能是種較普遍的方法，這類納米材料主要有：TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、石墨烯和納米聚苯胺等。
（5）納米材料復(fù)合超疏水涂料
普通涂層很容易受到灰塵、油污等污染物的污染，抗沾污性很差，因此具有自清潔作用的超疏水涂料便具有重要意義。人們受“荷葉效應(yīng)”的啟發(fā)已經(jīng)制備了許多種超疏水涂料。納米粒子由于其具有的特殊性質(zhì)使得其在涂料中得到廣泛運(yùn)用。使用疏水改性劑對(duì)納米材料進(jìn)行改性，同時(shí)對(duì)涂層進(jìn)行粗糙化處理可以制備具有超疏水功能的涂料。
參考資料：
楊統(tǒng)林、趙中華等.納米材料的改性及其在涂料中的應(yīng)用進(jìn)展
馬拯.納米材料在涂料中的應(yīng)用進(jìn)展
晁宇、安云岐等.納米材料在粉末涂料中的應(yīng)用研究
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