中國(guó)新型涂料網(wǎng)訊:
由于納米微粒的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使得它們?cè)诖、光、電、敏感等方面呈現(xiàn)常規(guī)材料不具備的特性。因此納米微粒在磁性材料、電子材料、光學(xué)材料、高致密度材料的燒結(jié)、催化、傳感、陶瓷增韌等方面有廣闊的應(yīng)用前景。 一般來(lái)說(shuō),納米涂料必須滿足兩個(gè)條件:首先,涂料中至少有一相的粒徑尺寸在1—100nm的粒徑范圍;其次,納米相的存在使涂料的性能要有明顯的提高或具有新的功能。
定義
納米產(chǎn)品附有高科技的含義后,其必須與相應(yīng)的納米技術(shù)相配套,將納米級(jí)的材料簡(jiǎn)單地加入后,性能沒(méi)有明顯提高的產(chǎn)品算不上是納米產(chǎn)品,有人說(shuō),將納米涂料稱為納米復(fù)合涂料更為合適,涂料本身就是復(fù)合材料的一種,因此,并不是添加了納米材料的涂料就能稱之為納米涂料的。在國(guó)外,許多涂料產(chǎn)品均使用了納米技術(shù),但出于技術(shù)保密,并沒(méi)有直接稱作。
綠色展不僅將展出“沒(méi)有味道”的漆,展示無(wú)毒涂料的先進(jìn)工藝,還將展出科技含量高的納米涂料。這種高科技納米涂料不僅無(wú)毒無(wú)害,還可以緩慢釋放出一種物質(zhì),降解室內(nèi)甲醛、二甲苯等有害物質(zhì)。
涂料性能
納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì),可以使涂料獲得新的功能。
例如:粒度進(jìn)入納米尺度,材料表面活性中心的增多可提高其化學(xué)催化和光催化的反應(yīng)能力,在紫外線和氧氣的作用下給予涂層自清潔能力;表面活性中心與成膜物質(zhì)的官能團(tuán)可發(fā)生次化學(xué)鍵結(jié)合,大大增加涂層的剛性和強(qiáng)度,從而改進(jìn)涂層的耐劃傷性;高表面能的納米材料表面經(jīng)過(guò)改性可以獲得同時(shí)憎水和憎油的特性,用于內(nèi)外墻涂料可以顯著提高涂層的抗污性并可提高耐候性;某些粒徑小于100nm的納米材料,對(duì)、Y射線具有吸收和散射作用,可提高涂層防輻射的能力,在內(nèi)外墻涂料中可起到防氡氣的作用;將納米材料用在底漆中,可以增加底漆與基材的附著力,提高機(jī)械強(qiáng)度,且納米級(jí)的顏料與底漆的強(qiáng)作用力及填充效果,有助于改進(jìn)底漆一涂層的界面結(jié)合;納米材料在面漆中可起到表面填充和光潔作用,提高面漆的光澤,減少阻力;納米二氧化硅添加到外墻涂料中可提高涂料的耐擦洗性;納米二氧化鈦添加到建筑外墻涂料中,可將乳膠漆的耐候性提高到一個(gè)新的等級(jí),同時(shí)還使乳膠漆的耐老化性能有很大的提高;納米氧化鋅添加到外墻涂料中,能使涂層具有屏蔽紫外線、吸收紅外線以及殺菌防毒作用。
涂料應(yīng)用
光學(xué)應(yīng)用納米復(fù)合涂料
納米粒子的粒徑遠(yuǎn)小于可見光的波長(zhǎng)400~750nm,具有透過(guò)作用,從而保證了納米復(fù)合涂料具有較高的透明性。納米粒子對(duì)紫外線具有較強(qiáng)的吸收作用。在外墻建筑涂料中添加TiO2、SiO2等納米粒子以提高耐候性,在汽車面漆中添加TiO2以提高汽車涂料的耐老化性等。
實(shí)驗(yàn)表明,納米二氧化硅減弱了紫外光固化涂料吸收UV輻照的強(qiáng)度,從而降低了光固化涂料 的固化速度,但可明顯提高紫外光固化涂料的硬度和附著力。
吸波納米復(fù)合涂料
由于納米超細(xì)粉末尺寸非常小,具有吸收電磁波的性能,它們對(duì)不同波長(zhǎng)的雷達(dá)波和紅外線具有很強(qiáng)的吸收作用。因此,被納米顆粒改性后的涂料可成為軍事上用的隱身涂料。美國(guó)曾報(bào)道過(guò)一種“超”黑體納米吸收材料,即超細(xì)石墨粉納米吸波涂料,對(duì)雷達(dá)波的吸收率可達(dá)99%。國(guó)外用納米級(jí)羰基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉末已成功配制了軍事隱身涂料,涂到飛機(jī)、軍艦、導(dǎo)彈、潛艇等武器裝備上,使其具有隱身性能。納米涂層材料由于具有吸收頻帶寬、重量輕、厚度薄等優(yōu)點(diǎn),可望在未來(lái)軍事隱身化方面大展身手。
進(jìn)氣道內(nèi)噴涂新型納米吸波涂料
納米自潔抗菌涂料
光的照射可以引起TiO2表面在納米區(qū)域形成親水性及親油性兩相共存奇妙的超雙親性。如將國(guó)內(nèi)已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的納米抗菌粉用于涂料中,可制得納米殺菌涂料,涂覆于建材產(chǎn)品,如衛(wèi)生潔具、室內(nèi)空間、用具、醫(yī)院手術(shù)間和病房的墻面、地面等,起到殺菌、保潔作用。納米TiO2顆粒在波長(zhǎng)小于400nm的光照下,能吸收高于其禁帶寬度的短波光輻射,產(chǎn)生電子躍遷,使價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶,并形成電子-空穴對(duì),將能量傳遞到周圍介質(zhì),誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng),從而具有光催化性能。
納米涂料生產(chǎn)設(shè)備
納米功能涂料生產(chǎn)過(guò)程的主要設(shè)備包括高速分散機(jī)、砂磨機(jī)、調(diào)漆設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備和灌裝設(shè)備等[2] 。
1,高速分散機(jī)
高速分散機(jī)的主要作用是將涂料研磨漿進(jìn)行預(yù)混合。現(xiàn)代化涂料原材料中的顏料、填料都是超細(xì)化易分散的,加上潤(rùn)濕分散機(jī)的運(yùn)用,許多涂料不必進(jìn)行研磨,僅僅使用高速分散機(jī)就可以達(dá)到規(guī)定的細(xì)度。
2,砂磨機(jī)
砂磨機(jī)又稱為球磨機(jī),其主要作用是將難分散的顏料、填料、涂料研磨成為色漿或研磨到規(guī)定的細(xì)度。砂磨機(jī)有臥式和立式兩種。
3,調(diào)漆設(shè)備
調(diào)漆設(shè)備是用來(lái)對(duì)分散后研磨細(xì)的漆漿與部分涂料樹脂、涂料助劑、溶劑和色漿等混合均勻,并達(dá)到規(guī)定的顏色、黏度等指標(biāo)。有的涂料還有使用高速分散機(jī)來(lái)進(jìn)行調(diào)漆。
4,過(guò)濾設(shè)備
調(diào)漆完的涂料中有少量粗渣等雜質(zhì),可以使用過(guò)濾設(shè)備使之凈化。常用的設(shè)備有振動(dòng)篩,操作簡(jiǎn)單,方便清洗。
5,灌裝設(shè)備 灌裝設(shè)備是用于將規(guī)定體積和質(zhì)量的成品涂料包裝密封?梢圆捎檬謩(dòng)或自動(dòng)涂料灌裝設(shè)備。
由于納米微粒的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使得它們?cè)诖、光、電、敏感等方面呈現(xiàn)常規(guī)材料不具備的特性。因此納米微粒在磁性材料、電子材料、光學(xué)材料、高致密度材料的燒結(jié)、催化、傳感、陶瓷增韌等方面有廣闊的應(yīng)用前景。 一般來(lái)說(shuō),納米涂料必須滿足兩個(gè)條件:首先,涂料中至少有一相的粒徑尺寸在1—100nm的粒徑范圍;其次,納米相的存在使涂料的性能要有明顯的提高或具有新的功能。
定義
納米產(chǎn)品附有高科技的含義后,其必須與相應(yīng)的納米技術(shù)相配套,將納米級(jí)的材料簡(jiǎn)單地加入后,性能沒(méi)有明顯提高的產(chǎn)品算不上是納米產(chǎn)品,有人說(shuō),將納米涂料稱為納米復(fù)合涂料更為合適,涂料本身就是復(fù)合材料的一種,因此,并不是添加了納米材料的涂料就能稱之為納米涂料的。在國(guó)外,許多涂料產(chǎn)品均使用了納米技術(shù),但出于技術(shù)保密,并沒(méi)有直接稱作。
綠色展不僅將展出“沒(méi)有味道”的漆,展示無(wú)毒涂料的先進(jìn)工藝,還將展出科技含量高的納米涂料。這種高科技納米涂料不僅無(wú)毒無(wú)害,還可以緩慢釋放出一種物質(zhì),降解室內(nèi)甲醛、二甲苯等有害物質(zhì)。
涂料性能
納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì),可以使涂料獲得新的功能。
例如:粒度進(jìn)入納米尺度,材料表面活性中心的增多可提高其化學(xué)催化和光催化的反應(yīng)能力,在紫外線和氧氣的作用下給予涂層自清潔能力;表面活性中心與成膜物質(zhì)的官能團(tuán)可發(fā)生次化學(xué)鍵結(jié)合,大大增加涂層的剛性和強(qiáng)度,從而改進(jìn)涂層的耐劃傷性;高表面能的納米材料表面經(jīng)過(guò)改性可以獲得同時(shí)憎水和憎油的特性,用于內(nèi)外墻涂料可以顯著提高涂層的抗污性并可提高耐候性;某些粒徑小于100nm的納米材料,對(duì)、Y射線具有吸收和散射作用,可提高涂層防輻射的能力,在內(nèi)外墻涂料中可起到防氡氣的作用;將納米材料用在底漆中,可以增加底漆與基材的附著力,提高機(jī)械強(qiáng)度,且納米級(jí)的顏料與底漆的強(qiáng)作用力及填充效果,有助于改進(jìn)底漆一涂層的界面結(jié)合;納米材料在面漆中可起到表面填充和光潔作用,提高面漆的光澤,減少阻力;納米二氧化硅添加到外墻涂料中可提高涂料的耐擦洗性;納米二氧化鈦添加到建筑外墻涂料中,可將乳膠漆的耐候性提高到一個(gè)新的等級(jí),同時(shí)還使乳膠漆的耐老化性能有很大的提高;納米氧化鋅添加到外墻涂料中,能使涂層具有屏蔽紫外線、吸收紅外線以及殺菌防毒作用。
涂料應(yīng)用
光學(xué)應(yīng)用納米復(fù)合涂料
納米粒子的粒徑遠(yuǎn)小于可見光的波長(zhǎng)400~750nm,具有透過(guò)作用,從而保證了納米復(fù)合涂料具有較高的透明性。納米粒子對(duì)紫外線具有較強(qiáng)的吸收作用。在外墻建筑涂料中添加TiO2、SiO2等納米粒子以提高耐候性,在汽車面漆中添加TiO2以提高汽車涂料的耐老化性等。
實(shí)驗(yàn)表明,納米二氧化硅減弱了紫外光固化涂料吸收UV輻照的強(qiáng)度,從而降低了光固化涂料 的固化速度,但可明顯提高紫外光固化涂料的硬度和附著力。
吸波納米復(fù)合涂料
由于納米超細(xì)粉末尺寸非常小,具有吸收電磁波的性能,它們對(duì)不同波長(zhǎng)的雷達(dá)波和紅外線具有很強(qiáng)的吸收作用。因此,被納米顆粒改性后的涂料可成為軍事上用的隱身涂料。美國(guó)曾報(bào)道過(guò)一種“超”黑體納米吸收材料,即超細(xì)石墨粉納米吸波涂料,對(duì)雷達(dá)波的吸收率可達(dá)99%。國(guó)外用納米級(jí)羰基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉末已成功配制了軍事隱身涂料,涂到飛機(jī)、軍艦、導(dǎo)彈、潛艇等武器裝備上,使其具有隱身性能。納米涂層材料由于具有吸收頻帶寬、重量輕、厚度薄等優(yōu)點(diǎn),可望在未來(lái)軍事隱身化方面大展身手。
進(jìn)氣道內(nèi)噴涂新型納米吸波涂料
納米自潔抗菌涂料
光的照射可以引起TiO2表面在納米區(qū)域形成親水性及親油性兩相共存奇妙的超雙親性。如將國(guó)內(nèi)已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的納米抗菌粉用于涂料中,可制得納米殺菌涂料,涂覆于建材產(chǎn)品,如衛(wèi)生潔具、室內(nèi)空間、用具、醫(yī)院手術(shù)間和病房的墻面、地面等,起到殺菌、保潔作用。納米TiO2顆粒在波長(zhǎng)小于400nm的光照下,能吸收高于其禁帶寬度的短波光輻射,產(chǎn)生電子躍遷,使價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶,并形成電子-空穴對(duì),將能量傳遞到周圍介質(zhì),誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng),從而具有光催化性能。
納米涂料生產(chǎn)設(shè)備
納米功能涂料生產(chǎn)過(guò)程的主要設(shè)備包括高速分散機(jī)、砂磨機(jī)、調(diào)漆設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備和灌裝設(shè)備等[2] 。
1,高速分散機(jī)
高速分散機(jī)的主要作用是將涂料研磨漿進(jìn)行預(yù)混合。現(xiàn)代化涂料原材料中的顏料、填料都是超細(xì)化易分散的,加上潤(rùn)濕分散機(jī)的運(yùn)用,許多涂料不必進(jìn)行研磨,僅僅使用高速分散機(jī)就可以達(dá)到規(guī)定的細(xì)度。
2,砂磨機(jī)
砂磨機(jī)又稱為球磨機(jī),其主要作用是將難分散的顏料、填料、涂料研磨成為色漿或研磨到規(guī)定的細(xì)度。砂磨機(jī)有臥式和立式兩種。
3,調(diào)漆設(shè)備
調(diào)漆設(shè)備是用來(lái)對(duì)分散后研磨細(xì)的漆漿與部分涂料樹脂、涂料助劑、溶劑和色漿等混合均勻,并達(dá)到規(guī)定的顏色、黏度等指標(biāo)。有的涂料還有使用高速分散機(jī)來(lái)進(jìn)行調(diào)漆。
4,過(guò)濾設(shè)備
調(diào)漆完的涂料中有少量粗渣等雜質(zhì),可以使用過(guò)濾設(shè)備使之凈化。常用的設(shè)備有振動(dòng)篩,操作簡(jiǎn)單,方便清洗。
5,灌裝設(shè)備 灌裝設(shè)備是用于將規(guī)定體積和質(zhì)量的成品涂料包裝密封?梢圆捎檬謩(dòng)或自動(dòng)涂料灌裝設(shè)備。