纳米超微细材料在涂料中应用浅析

       纳米超微细材料在涂料中应用浅析

   上海汇精亚纳米新材料有限公司  

   凤阳汇精纳米新材料科技有限公司  

             刘涛  

纳米超细材料应用于涂料，不仅仅是提高涂料的装饰性、防腐蚀性，尤其是赋予涂料各种各样的功能性和特殊性能。

纳米粒子也叫超微颗粒，是指尺寸小于100nm的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统是非典型的微观系统，亦是非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的纳米材料光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和较大颗粒粉体相比将会有显著的不同。

一：光催化涂料

采用纳米TO2进行光催化是一项正在蓬勃兴起的新型空气净化技术。它能直接利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，在室温下对各种有机的或无机的污染物进行分解或氧化，达到从空气中清除这些污染物的效果。该项技术具有能耗低、易操作、除净度高等特点，尤其对一些特殊的污染物具有比其他方法更突出的去除效果，而且没有二次污染，因此具有广泛的应用前景。在当今世界性的环境污染问题越来越受到各国政府重视的情况下，这种技术已经成为西方各国高科技竞争中的一个热点，国内十多年该产业的发展也取得了巨大进步，部分产品技术水平已处于世界前列。

目前，在光催化技术的理论研究方面，许多发达国家及中国均投入巨资开展研究与开发工作，并大力推动其产业化，并取得实效，其中纳米光催化涂料已经用于医院、隧道、隔音墙和住宅等，该类涂料可以用于各种场合的室内污染的治理且效果突出。其他应用光催化技术的产品还有数十种，主要应用于民生相关的行业如：纺织、污水处理、空气净化、食品包装、电器、家具、餐具、公共设施等。

二：纳米复合建筑涂料

在一些西方国家，纳米复合建筑涂料已广泛应用于内墙涂料。国内在乳胶漆中应用纳米材料，比国外研究广泛而深入，中国申请的专利已达数十项，纳米材料复合乳胶漆的技术水平居世界水平前列。

三：透明耐磨涂料、陶瓷涂料、纳米不粘涂料

用超细晶须硅、纳米氧化铝作为功能填料制备的涂料能大大提高涂层耐划伤性、耐高温、防腐及耐磨性能。应用此涂料比传统的涂料耐磨性提高30倍。涂膜性能如此大的提高主要归功于晶须硅是非常硬的物质，纳米超细粒径的颗粒比传统的涂料添加剂使涂覆的表面更加均一。耐磨涂料可以制成水性或溶剂型，含有晶须硅的耐磨涂料可广泛应用于耐高温、耐磨铝材、高抛光的金属表面及木材和其它平板材料的表面，提高其耐磨性和使用寿命。目前该类涂料主要应用市场有：炊具厨具耐高温不粘涂层、高铁涂层、航空烧蚀涂层、商业建筑的幕墙涂装涂层、医疗机械的防静电涂层、户外大型天然气、石油储罐的防老化涂层、金属加热设备的耐高温氧化涂层等诸多领域。

陶瓷涂料及不粘涂料的发展以欧美及韩日为先；而在中国，近十几年通过各方技术人员的不懈努力，国内生产的陶瓷涂料及纳米不粘涂料表面硬度已达到6H以上，已处于世界水平。

四：汽车金属闪光面漆

国外将无机纳米材料用于涂料中的另一个成功例子是豪华轿车面漆。用金红型纳米级二氧化钛与铝粉颜料或云母珠光颜料混合用于涂料中，其涂层具有随角异色性，从不同角度观察其反射光可看到不同的颜色。与闪光铝粉或云母珠光颜料并用于涂料体系时，能在涂层的照光区呈现一种金红色亮光，而在侧光区则反射蓝色乳光，因而能增加金属颜色的丰满度和视角闪色性。这使得该涂料在高档轿车涂料中很快得到推广应用，巴斯夫公司己生产多种含纳米TO2的金属闪光面漆。目前已有许多汽车制造公司使用含纳米TO2