資源描述：
《關(guān)于納米材料及其在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、關(guān)于納米材料及其在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用 納米技術(shù) 納米技術(shù)是20世紀(jì)80年代末誕生且正在崛起的新技術(shù)，主要是在尺度范圍內(nèi)，研究物質(zhì)組成的體系中電子、原子和分子運(yùn)動規(guī)律與相互作用，其研究目的是按人的意志直接操縱電子、原子或分子，研制出人們所希望的、具有特定功能的材料和制品。納米科技將成為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流，它不僅是信息技術(shù)、生物技術(shù)等新興領(lǐng)域發(fā)展的推動力，而且因其具有獨(dú)特的物理、化學(xué)、生物特性為涂料等領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的機(jī)遇?！ 〖{米材料 納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長程有序排列和無序界面成分的組成后有大量的界面，晶界原子達(dá)15%～50%，且原子排列互不相
2、同，界面周圍的晶格原子結(jié)構(gòu)互不相關(guān)，使得納米材料成為介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種新的結(jié)構(gòu)狀態(tài)[1]。狹義上，納米材料是指粒徑在范圍內(nèi)的或具有特殊物理化學(xué)性能的材料。廣義上，納米材料是指在三維空間中至少有一維長度在范圍內(nèi)的或具有納米結(jié)構(gòu)的材料。按化學(xué)組成可分為：納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復(fù)合材料等。由于納米材料具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和一些奇異的光、電、磁等性能，將其用于涂料中后，除了可以改性傳統(tǒng)涂料外，更為重要的是可以制備各種功能涂料，如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。 現(xiàn)階段納米材料在涂料中的應(yīng)用主要為兩種情況
3、[2]：納米材料經(jīng)特殊處理后，添加到傳統(tǒng)涂料中分散后制成的納米復(fù)合涂料，使涂料的各項(xiàng)指標(biāo)均得到了顯著的提高。將納米離子用于涂料中所得到的一類具有抗輻射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料稱為納米復(fù)合涂料。完全由納米粒子和有機(jī)膜材料形成的納米涂層材料，通常所說的納米涂料均為有機(jī)納米復(fù)合涂料。目前，用于涂料的納米粒子主要是某些金屬氧化物、納米金屬粉末、無機(jī)鹽類和層狀硅酸鹽[3]?！ 〖{米TiO2在涂料中的應(yīng)用 隨角異色效應(yīng) 由于納米二氧化鈦晶體的粒徑大約是普通鈦白粉的1/10，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可見光的波長，本身具有透明性，又對可見光具有一定程度的遮蓋，透射光在鋁粉表面反射與在納米二氧化鈦表面反射產(chǎn)生了不
4、同的視覺效果。到1991年，全世界已有11種含超細(xì)二氧化鈦的金屬閃光漆。目前，福特、克萊斯樂、豐田、馬自達(dá)等許多著名的汽車制造公司都已使用含有超細(xì)二氧化鈦的金屬閃光漆[4]。 抗老化性能 提高材料抗老化性能的傳統(tǒng)方法是添加有機(jī)紫外線吸收劑，納米TiO2粒子是一種穩(wěn)定的、無毒的紫外光吸收劑。因?yàn)橛米魍苛匣系母叻肿訕渲艿教栔凶贤饩€的長期照射會導(dǎo)致分子鏈的降解，影響涂膜的物理性能，因此若能屏蔽太陽光中的紫外線，就可大幅提高漆膜的耐老化性能。郭剛[5]等研究發(fā)現(xiàn)利用金紅石型納米TiO2優(yōu)異的紫外線屏蔽性能改性傳統(tǒng)耐候型聚酯——TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能?！ 】咕鷼⒍尽 〖{
5、米TiO2有抗菌殺毒作用，用于涂料是涂料發(fā)展中的一個重大成就。納米二氧化鈦具有高的光催化性，在紫外光的照射下能分解出自由移動的帶負(fù)電的電子e-和帶正電的空穴h+形成電子——空穴對，該電子——空穴對能與空氣中的氧和H2O發(fā)生作用，通過一系列化學(xué)反應(yīng)形成原子氧氫氧自由基，這種原子氧和氫氧自由基具有很高的化學(xué)活性，能與細(xì)菌中的有機(jī)物反應(yīng)生成二氧化碳和水，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌的作用。[6] 納米TiO2的抗菌殺毒作用已成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。日本已有不少企業(yè)開發(fā)出納米TiO2光催化涂料并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。目前，由于國內(nèi)對于納米TiO2的研究大多還處于實(shí)驗(yàn)階段，在涂料性能的提高和完善方面還有大量的工作要做
6、，因此，對納米涂料的研究要不斷深入，以提高我國涂料的工業(yè)水平，推動納米涂料的發(fā)展和應(yīng)用?！ 〖{米SiO2在涂料中的應(yīng)用 納米SiO2具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，擁有龐大的比表面積，表現(xiàn)出極大的活性，能在涂料干燥時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時增加了涂料的強(qiáng)度和光潔度，而且還提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不變。在建筑內(nèi)外墻涂料中，若添加納米SiO2，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，具有觸變性、防流掛、施工性能良好等優(yōu)點(diǎn)，尤其是抗沾污性能大大提高，具有優(yōu)良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機(jī)顏料配用，可獲得光致變色涂料?！ ∮辜{米SiO2材料在涂料中真正地得到廣泛應(yīng)用，須解決納米SiO2在
7、涂料中的分散穩(wěn)定性問題。通常的做法是加入表面活性劑包裹微粒或反絮凝劑形成雙電層的措施。同時在分散時可配合使用超聲波分散。 納米ZnO在涂料中的應(yīng)用 納米ZnO等由于質(zhì)量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而成為吸波涂料研究的熱點(diǎn)之一。在陽光的照射下納米ZnO在水和空氣中具有極強(qiáng)的化學(xué)活性，能與多種有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，從而把大多數(shù)細(xì)菌和病毒殺死。ZnO也具有良好的紫外線屏蔽作用，粒徑60nm的ZnO對波長3
