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纳米涂料

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纳米涂料简介:

由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。 一般来说,纳米涂料必须满足两个条件:首先,涂料中至少有一相的粒径尺寸在1—100nm的粒径范围;其次,纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高或具有新的功能。

纳米涂料性能:

纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质,可以使涂料获得新的功能。

例如:粒度进入纳米尺度,材料表面活性中心的增多可提高其化学催化和光催化的反应能力,在紫外线和氧气的作用下给予涂层自清洁能力;表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结合,大大增加涂层的刚性和强度,从而改进涂层的耐划伤性;高表面能的纳米材料表面经过改性可以获得同时憎水和憎油的特性,用于内外墙涂料可以显著提高涂层的抗污性并可提高耐候性;某些粒径小于100nm的纳米材料,对、Y射线具有吸收和散射作用,可提高涂层防辐射的能力,在内外墙涂料中可起到防氡气的作用;将纳米材料用在底漆中,可以增加底漆与基材的附着力,提高机械强度,且纳米级的颜料与底漆的强作用力及填充效果,有助于改进底漆一涂层的界面结合;纳米材料在面漆中可起到表面填充和光洁作用,提高面漆的光泽,减少阻力;纳米二氧化硅添加到外墙涂料中可提高涂料的耐擦洗性;纳米二氧化钛添加到建筑外墙涂料中,可将乳胶漆的耐候性提高到一个新的等级,同时还使乳胶漆的耐老化性能有很大的提高;纳米氧化锌添加到外墙涂料中,能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线以及杀菌防毒作用。

纳米涂料主要应用领域:

光学应用纳米复合涂料:

纳米粒子的粒径远小于可见光的波长400~750nm,具有透过作用,从而保证了纳米复合涂料具有较高的透明性。纳米粒子对紫外线具有较强的吸收作用。在外墙建筑涂料中添加TiO2、SiO2等纳米粒子以提高耐候性,在汽车面漆中添加TiO2以提高汽车涂料的耐老化性等。

吸波纳米复合涂料

由于纳米超细粉末尺寸非常小,具有吸收电磁波的性能,它们对不同波长的雷达波和红外线具有很强的吸收作用。因此,被纳米颗粒改性后的涂料可成为军事上用的隐身涂料。

纳米自洁抗菌涂料:

光的照射可以引起TiO2表面在纳米区域形成亲水性及亲油性两相共存奇妙的超双亲性。如将国内已经工业化生产的纳米抗菌粉用于涂料中,可制得纳米杀菌涂料,涂覆于建材产品,如卫生洁具、室内空间、用具、医院手术间和病房的墙面、地面等,起到杀菌、保洁作用。

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