纳米材料改性涂料概况及发展趋势三玩具乐器

纳米材料改性涂料概况及发展趋势（三）

纳米材料改性涂料概况及发展趋势（三） □江磐 张俊智 竺玉书 夏范武 防腐涂料 传统重防腐涂料在附着力、漆膜致密性等性能上存在不足，使得中国此类高性能涂料大量依靠进口。有关资料表明，采用化学性能稳定的ＴｉＯ２、ＳｉＯ２和云母粉纳米材料对传统的重防腐涂料进行改性，可获得漆膜致密、高附着力的高性能重防腐涂料。产品广泛应用于油田、油气输油管道、贮油罐、公路铁路的钢架桥梁以及钻井平台、港口码头等各种金属材料建筑物的表面防腐okmart.com。 纳米材料用于底漆中，可以加固底漆与基层的粘结作用，使底漆微细颗粒渗透到基层中使之连成一个整体，其机械强度的提高是不言而喻的。纳米级的颜料和填料与底漆的强作用力及填充效果，有助于改进底漆—涂层的界面结合。 环保涂料 水性纳米氟碳涂料：能生产这种涂料的国家有美国、日本和中国。２０世纪６０年代，美国Ｐｅｎｎｗｌｔ公司率得先开发出以聚偏二氟乙烯为基料的氟碳涂料。 高固体分涂料：在聚酯聚氨酯涂料中引入纳米ＳｉＯ２后，涂料的硬度、拉伸强度、断裂伸长率提高，涂料的紫外光吸收随着纳米用量的增加而增加。 粉末涂料：中国某专利披露了纳米材料引入粉末涂料喷涂管道内壁防腐工艺方法，所述的涂料可以利用纯聚酯树脂涂料、聚丙烯酸树脂涂料、混合丙烯酸树脂涂料、环氧树脂涂料、丙烯酸聚氨酯漆、环氧树脂聚酯树脂混合型粉末涂料及其它喷涂料粉末涂料中加入２％～１０％的纳米材料为主要原料，纳米材料为钛、钴、镍、二氧化硅、添加剂及其它有色金属研磨充分搅拌而成。使用该方法喷涂的纳米粉末涂料比普通涂料的各项指标超过２～３倍，特别耐酸性指标超出几十倍，具有极好的耐热、耐候性、耐光性、耐腐蚀的优良机械性能和装饰性，更经久耐用，可以广泛应用在金属的防腐、装饰等领域。 耐老化型涂料 日本日产和丰田公司已将胶体金应用于高级轿车罩面漆，可产生华贵透明红灯彩效果，这种涂料尤其适用于制备高档的汽车漆。由于汽车在使用过程中，其表面涂层难免受异物刮擦或人为破坏而损伤，采用常规方法对这些细小伤痕进行修补则容易造成花斑，若大面积修补，则费时耗力，很不经济。利用纳米技术使汽车涂料具有自修补能力，则可大大提高现有汽车涂料的档次。 美国福特公司中心实验室成功地将纳米ＴｉＯ２加入罩面漆中得到高耐候、耐划伤的涂层。 纳米ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３等粒子添加到涂层中，能明显提高涂料的抗老化性能。还有实验证明，１０～１５ｎｍ合成透明氧化铁在较低浓度（如２％，５０μｍ干膜厚度）时，能够保持木器漆良好的透明性，并且与等量的其它紫外线吸收剂相比，具有优良的紫外吸收性能。纳米ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＯ２和Ｆｅ２Ｏ３等都是优良的抗老化剂，可以提高涂膜的耐候性。 纳米材料在面漆中的应用，能起到表面填充和修饰作用，提高面漆的光泽，减少阻力。纳米ＴｉＯ２可作为一种良好的永久性紫外线吸收剂，用于配制耐久型外用透明面漆，也用于木器、家具、文物保护等领域。 纳米氧化锌、氧化铁、碳酸钙等微粒都具有大颗粒所不具备的特殊光学性能，普遍存在“蓝移”现象。添加到涂料中，能对涂料形成屏蔽作用，从而达到抗紫外线的目的。 层状纳米材料在涂料中的应用 在纳米材料中，层状结构、特别是阴离子型层状结构纳米材料极富特点。其最为典型的结构特征是，纳米量级的二维层板纵向有序排列形成三维晶体结构，层板内原子间为共价键，层间为弱化学键，如离子键、氢键。 国外相关研究起步较早，涉及的应用领域也较多，现已进入工业化实施阶段。在欧洲、日本和美国，ＬＤＨＳ作为具有多种用途的特殊材料开始逐步进入商品市场。根据英国ＩＣＩ公司提供的数据，１９９７年欧洲市场ＬＤＨＳ的销售量达５０００吨，其中用于农业塑料作红外吸收材料约占６０％，用于农业塑料及化妆品作紫外阻隔材料约占２０％，用于催化材料、吸附材料和载体材料约占５％，用于离子交换材料约占５％，用于医药材料约占５％，其他用途５％。但因ＬＤＨＳ的生产以一系列关键技术为支撑，科技含量高，故目前仅有少数发达国家持有产业化技术。 聚合物粘土纳米材料作为新型功能材料只要添加很少量就可以使聚合物基体获得很多强度、刚度和热稳定性，以及加工性能和介电性能，目前已经成为日、美、法等发达国家近年来材料研究的热点。我国在这方面也开始了研究。

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