發布時間(jian):2020-12-31
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納(na)米超細材(cai)料應用于(yu)涂料,不是提高涂(tu)料的裝飾性(xing)、防腐蝕性(xing),尤其是賦予涂(tu)料各(ge)種各(ge)樣的功能性(xing)和特殊(shu)性(xing)能。
納米(mi)粒子也叫超微顆(ke)粒,是指(zhi)尺寸小(xiao)于100nm的粒子,是處在原子簇和宏觀(guan)物體(ti)交(jiao)界的過渡區域,從(cong)通常的關于微(wei)觀(guan)和宏觀(guan)的觀(guan)點看,這樣(yang)的系統是(shi)非典型的微觀系(xi)統(tong),亦是非典(dian)型的宏觀(guan)系(xi)統(tong),是一種典(dian)型的介觀(guan)系(xi)統(tong),它具有表(biao)面效(xiao)應(ying)(ying)、小(xiao)尺寸效(xiao)應(ying)(ying)和宏觀(guan)量子(zi)隧道效(xiao)應(ying)(ying)。當人們將(jiang)宏觀(guan)物體細分(fen)成超微(wei)顆(ke)粒(納(na)米(mi)(mi)級)后,它將(jiang)顯示(shi)出許多奇(qi)異的特性,即它的納(na)米(mi)(mi)材(cai)料光學(xue)(xue)、熱學(xue)(xue)、電學(xue)(xue)、磁(ci)學(xue)(xue)、力學(xue)(xue)以(yi)及(ji)化學(xue)(xue)方(fang)面的性質和較大顆粒粉(fen)體相比將(jiang)會有的不(bu)同(tong)。
一:光催化涂料
采用納米(mi)TO2進(jin)行光(guang)催化是一(yi)(yi)項正(zheng)在蓬勃興起的(de)(de)新型(xing)空(kong)(kong)氣凈化技(ji)(ji)術。它能(neng)直接利用包括太(tai)陽光(guang)在內的(de)(de)各(ge)種途徑(jing)的(de)(de)紫外(wai)光(guang),在室溫下(xia)(xia)對(dui)各(ge)種有(you)機的(de)(de)或無機的(de)(de)污染(ran)(ran)(ran)物進(jin)行分解或氧化,達到(dao)從空(kong)(kong)氣中這些(xie)污染(ran)(ran)(ran)物的(de)(de)效(xiao)果。該項技(ji)(ji)術具(ju)有(you)能(neng)耗低(di)、易操(cao)作、除(chu)(chu)凈度高等(deng)特點,尤其對(dui)一(yi)(yi)些(xie)特殊的(de)(de)污染(ran)(ran)(ran)物具(ju)有(you)比其他方(fang)法(fa)更突出的(de)(de)去除(chu)(chu)效(xiao)果,而且沒有(you)二次污染(ran)(ran)(ran),因此具(ju)有(you)的(de)(de)應用前景。在當今(jin)世界性的(de)(de)環境污染(ran)(ran)(ran)問題越(yue)來越(yue)受(shou)到(dao)各(ge)國重視(shi)的(de)(de)情況下(xia)(xia),這種技(ji)(ji)術已(yi)經成(cheng)為西方(fang)各(ge)國高科技(ji)(ji)競爭(zheng)中的(de)(de)一(yi)(yi)個熱(re)點,國內十多年該(gai)產業(ye)的發展也取得(de)了巨大(da)進步,部分(fen)產品技術水平已(yi)處(chu)于世(shi)界前列。
目前,在光催化技術的理(li)論研究方(fang)面,許多發達國(guo)家及中國(guo)均投入(ru)巨(ju)資開(kai)展研究與開(kai)發工(gong)作,并大力(li)推動其產業化,并(bing)取得實效(xiao),其中納米光催化涂(tu)料已(yi)經用于(yu)醫院(yuan)、隧道、隔音墻和(he)住宅等,該類涂(tu)料可以(yi)用于(yu)各種(zhong)場合的(de)室內污染的(de)治理且效果突出。其(qi)他應用光(guang)催(cui)化技術的產品(pin)還有數十種,主要應(ying)用于民(min)生相關(guan)的行業如:紡織(zhi)、污水(shui)處理、空氣凈化、食品包裝、電器、家具(ju)、餐(can)具(ju)、公共(gong)設(she)施等。
二:納米復合(he)建筑涂(tu)料(liao)
在(zai)一(yi)些西方國(guo)家(jia),納(na)米復合建(jian)筑涂料(liao)已應用于內(nei)墻(qiang)涂料(liao)。國(guo)內(nei)在(zai)乳膠(jiao)漆中(zhong)應用納(na)米材(cai)料(liao),比國(guo)外(wai)研究而深入,中(zhong)國(guo)申請的專利已達數十項(xiang),納米(mi)材(cai)料(liao)復合乳膠漆的技術水平居(ju)世(shi)界(jie)水平前列。
三:透明耐磨涂(tu)料、陶(tao)瓷(ci)涂料、納米(mi)不粘(zhan)涂料
用超(chao)細晶須硅、納米氧化鋁(lv)作為(wei)功能(neng)填料制備(bei)的(de)涂(tu)料(liao)能提高(gao)涂(tu)層耐劃傷性、耐(nai)高溫、防腐(fu)及耐磨性能。應用此涂(tu)料比傳(chuan)統(tong)的涂(tu)料耐磨性提高30倍。涂膜(mo)性(xing)能如(ru)此大(da)的(de)提高主(zhu)要歸功于晶須硅是非常(chang)硬的物質,納(na)米超細(xi)粒(li)徑的(de)(de)顆粒比傳(chuan)統的(de)(de)涂(tu)(tu)料添(tian)加劑(ji)使涂(tu)(tu)覆(fu)的(de)(de)表面更加均(jun)一。耐磨涂(tu)(tu)料可以制成水性(xing)或溶劑(ji)型(xing),含有晶須硅的(de)耐(nai)磨涂料可(ke)應用于耐(nai)高溫、耐(nai)磨鋁材(cai)、高(gao)拋光的金屬表(biao)面(mian)及木材(cai)和其它平板材料(liao)的表面,提高其耐磨性和使用壽命。目前(qian)該類涂料主要應(ying)用市場(chang)有:炊具(ju)廚具(ju)耐高溫不(bu)粘(zhan)涂層(ceng)、高(gao)鐵涂層、航空燒蝕涂層、商業建筑的幕墻涂裝涂層、醫療機械的防靜電涂層、戶外大型(xing)天然氣、石油儲罐的防老化涂層、金屬加熱設備(bei)的耐高溫(wen)氧化涂(tu)層等諸多領(ling)域(yu)。
陶(tao)瓷涂(tu)料(liao)及不粘(zhan)涂(tu)料(liao)的發展(zhan)以歐(ou)美及韓日為先;而在中國,近十幾年通過各方技術人員的不懈(xie)努力(li),國內生產的(de)陶瓷涂料及納米不粘涂料表面硬(ying)度已達到6H以上,已處于水平(ping)。
四:汽(qi)車金屬閃光面漆
  國外(wai)將無機納米材料用于涂料中的另一個成功例子是(shi)豪華(hua)轎車面漆。用金紅型納(na)米級二氧化鈦與鋁粉顏(yan)料(liao)(liao)或(huo)云母珠光(guang)(guang)顏(yan)料(liao)(liao)混合用(yong)于涂(tu)(tu)料(liao)(liao)中(zhong),其涂(tu)(tu)層(ceng)具有隨角(jiao)異色(se)性,從不同角(jiao)度觀察其反射光(guang)(guang)可看到不同的(de)顏(yan)色(se)。與閃光(guang)(guang)鋁粉或(huo)云母珠光(guang)(guang)顏(yan)料(liao)(liao)并用(yong)于涂(tu)(tu)料(liao)(liao)體系時,能在(zai)涂(tu)(tu)層(ceng)的(de)照光(guang)(guang)區呈現一(yi)種(zhong)金(jin)紅色(se)亮(liang)光(guang)(guang),而(er)在(zai)側光(guang)(guang)區則反射藍色(se)乳光(guang)(guang),因而(er)能增加金(jin)屬顏(yan)色(se)的(de)豐滿度和(he)視(shi)角(jiao)閃色(se)性。這使得(de)(de)該涂(tu)(tu)料(liao)(liao)在(zai)轎車涂(tu)(tu)料(liao)(liao)中(zhong)很快得(de)(de)到推廣應用(yong),巴斯夫公司己生(sheng)產(chan)多種含(han)納米TO2的金(jin)屬閃光面漆。目(mu)前(qian)已有許(xu)多的(de)汽車制造公司使(shi)用含納米(mi)TO2的轎車(che)金屬閃光面漆(qi)。國(guo)內(nei)已有科研院所與企(qi)業(ye)著手(shou)此方面的研究并(bing)取(qu)得(de)實質(zhi)性進展(zhan)。
五:屏蔽涂料
在(zai)紫(zi)外光屏蔽方面,作(zuo)為(wei)重要的光學(xue)顏料,納米TO2的紫(zi)外光屏(ping)蔽特征一直(zhi)受(shou)到關(guan)注。因為用(yong)作涂料基料的高分子(zi)樹脂(zhi)受(shou)到太陽中紫(zi)外線(xian)的長期照射會導致(zhi)分子(zi)鏈(lian)的降解,影響涂膜的物性,傳(chuan)統的紫(zi)外光吸收(shou)劑主要為有(you)機物,但(dan)是有(you)機紫(zi)外光吸收(shou)劑的壽命(ming)短、有(you)毒(du),而納米TO2粒子(zi)是一種穩定的(de)(de)無毒的(de)(de)紫外光吸收劑。將無機納米材(cai)料與樹(shu)脂復(fu)合制(zhi)備的(de)(de)涂層涂覆在固體表(biao)面,得到納米級“褥墊”可以緩解原子或分子簇的高速沖擊。該技術可以用來制備納米級表面涂層。
在(zai)電性能(neng)方(fang)面,靜電屏蔽涂(tu)料和電絕緣涂(tu)料已取得突破。美(mei)、日等國研(yan)究人員用納米級二(er)氧化鈦(tai)、二(er)氧化錫(xi)、三氧化鉻等與(yu)(yu)樹脂復合(he)(he)作為靜電屏蔽涂(tu)層;用納米級鈦(tai)酸鋇與(yu)(yu)樹脂復合(he)(he)制成(cheng)高介電絕緣涂(tu)層;用納米級Fe3O4與樹脂(zhi)復(fu)合作(zuo)為磁性涂料。目(mu)前這方面的(de)制(zhi)備工藝已(yi)有(you)所突破,進入產業化階段。
現在,隱(yin)身(shen)涂料作為隱(yin)身(shen)技(ji)術的關鍵技(ji)術之一,已(yi)(yi)不用于飛航導(dao)彈飛行器上,的發展(zhan)是(shi)幾(ji)個主要工業化(hua)國家和強(qiang)國已(yi)(yi)開始將隱(yin)身(shen)技(ji)術應用于海軍艦艇、隱(yin)身(shen)裝甲(jia)車(che)、隱(yin)身(shen)水雷(lei)、隱(yin)身(shen)火炮、隱(yin)身(shen)坦克、隱(yin)身(shen)車(che)輛(liang)、隱(yin)身(shen)雷(lei)達、隱(yin)身(shen)通訊(xun)系統、隱(yin)身(shen)工程、隱(yin)身(shen)工事、隱(yin)身(shen)機器人、隱(yin)身(shen)作戰服和紅外線隱(yin)身(shen)著照明(ming)彈等技(ji)術裝備(bei)上。
六:納(na)米自潔涂料(liao)
高表面(mian)能的(de)納米材(cai)料表面(mian)經過改性可以(yi)使得涂料獲得憎水和憎油(you)的(de)雙重特(te)性。建材(cai)產品(pin)上(shang)涂敷上(shang)納米TO2薄膜可以起到表面自潔作用,還能起到殺菌、的效果,亦可用于水處理及空氣凈(jing)化(hua)。
總結
納米(mi)材(cai)料(liao)(改性碳酸(suan)鈣、納米(mi)硫(liu)酸(suan)鋇、活性碳酸(suan)鈣)在涂料(liao)行(xing)業(ye)的應用前(qian)景(jing)廣闊,但有些領域還有待于(yu)深(shen)入研究及(ji)推廣,行(xing)業(ye)同(tong)仁(ren)們任(ren)重而(er)道遠,因(yin)為納米(mi)材(cai)料(liao)應用不(bu)局限于(yu)涂料、空氣凈化、水(shui)處理(li)、紡織(zhi)印染(ran)、塑料、橡膠、航(hang)空、醫藥(yao)醫(yi)療、生物化學、農業及土壤(rang)修復等,更(geng)深的領域還有待開發!
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