淺析納米材料在涂料中的應(yīng)用

楊楷行

摘 要：進(jìn)入新時(shí)代后，將納米材料運(yùn)用到涂料中，已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要工作。因此，本文將對(duì)涂料中運(yùn)用的納米材料進(jìn)行詳細(xì)分析，并闡述納米材料的發(fā)展趨勢(shì)，希望納米材料在未來(lái)得到更好的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：納米材料；涂料；納米二氧化鈦

中圖分類號(hào)：TB383.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0358-01

前 言

納米材料一直是人們研究的重點(diǎn)，隨著研究水平的不斷提高，納米材料在涂料中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，必須了解涂料中具體應(yīng)用的納米材料，并通過(guò)相關(guān)的分析，提高納米材料的應(yīng)用效果，從而促進(jìn)涂料進(jìn)一步發(fā)展。

1 納米材料在涂料中的具體應(yīng)用

納米材料的種類十分復(fù)雜，在涂料中，不同種類的納米材料既可以起到相同的作用，也可以起到不同的作用。因此，下面將對(duì)納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米二氧化鋅以及其他納米材料在涂料中的應(yīng)用進(jìn)行具體分析。

1.1 納米二氧化鈦的應(yīng)用

納米二氧化鈦主要是在20世紀(jì)80年代末期出現(xiàn)的一種納米材料，將其加入到涂料中，可以有效提高涂料對(duì)紫外線的吸收能力。例如，美國(guó)福特公司研究出的汽車用面漆中就應(yīng)用了納米二氧化鈦，從而提高了汽車的耐劃傷性和耐候性。若納米二氧化鈦粒徑發(fā)生變化，其所具有的光學(xué)效應(yīng)也會(huì)發(fā)生變化，特別是超細(xì)的、金紅石型的納米二氧化鈦，其可以發(fā)揮出效應(yīng)顏料的作用。當(dāng)把這種納米二氧化鈦和珠光顏料或者是鋁粉顏料共同使用時(shí)，涂層的表面會(huì)出現(xiàn)十分豐富的色彩效應(yīng)，因此其在豪華轎車面漆中得到了廣泛的應(yīng)用，而這也是納米二氧化鈦目前最大的用途。同時(shí)，納米二氧化鈦的運(yùn)用，還能夠使涂料具備一定的殺菌防污作用，而這種涂料可以應(yīng)用到家庭內(nèi)墻涂飾以及醫(yī)院領(lǐng)域中。例如，美國(guó)醫(yī)院手術(shù)室中的瓷磚就使用了防菌涂層。利用銳鈦級(jí)納米二氧化鈦、聚硅氧烷、填料以及溶劑可以制作出大氣環(huán)保涂料，而這種涂料能夠?qū)⒋髿庵械牡趸衔镛D(zhuǎn)變成硝酸，有利于對(duì)建筑物、橋梁、公路以及廣告牌等的表面進(jìn)行清潔。對(duì)于需要避免紫外線的場(chǎng)所，可以將納米二氧化鈦運(yùn)用到涂料中。例如，可以將其涂在陽(yáng)傘的布料中，從而制成具有防紫外線功能的遮陽(yáng)傘。另外，納米二氧化鈦還具備半導(dǎo)體性質(zhì)，將其與樹脂融合形成的涂料能夠?qū)o電進(jìn)行有效屏蔽，可以將其運(yùn)用到家用電器中。

1.2 納米二氧化硅的應(yīng)用

納米二氧化硅是無(wú)定型的白色粉末材料，其表面存在著不同鍵和狀態(tài)的羥基與不飽和雙鍵，這使得分子呈現(xiàn)出三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。將納米二氧化硅應(yīng)用到涂料中，這種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以有效促進(jìn)涂料分散性與觸變性的提升。同時(shí)，納米二氧化硅的應(yīng)用還能夠提高涂料的強(qiáng)度、光潔度以及抗老化能力，有利于提高涂料的質(zhì)量與檔次。納米二氧化硅也具有抗紫外線功能，而且其還具有比表面積大、尺寸小等特點(diǎn)，可以使涂料固化的速度降低，有利于紫外線固化涂膜附著力與硬度的提升。在建筑用內(nèi)外墻涂料中運(yùn)用納米二氧化硅，可以減少涂料的分層現(xiàn)象，不僅可以保證施工的質(zhì)量，還可以提高其抗污染能力。例如，將納米二氧化硅應(yīng)用到外墻涂料中，涂料的耐擦洗能力可以由1000多次提高到10000多次，而且人工輻射暴露老化與人工加速氣候老化的時(shí)間也會(huì)大幅提升。另外，納米二氧化硅也具有消毒殺菌功效，將其運(yùn)用到船體外部的涂料中，可以有效提高船體的抗腐蝕性。

1.3 納米二氧化鋅的應(yīng)用

相較于普通的氧化鋅，納米二氧化鋅有著更好的性能與用途。將納米二氧化鋅運(yùn)用到涂料中，可以使涂層具備自動(dòng)清潔、殺菌防霉、吸收紅外線以及屏蔽紫外線等功能。通常情況下，要想充分發(fā)揮出納米二氧化鋅的效果，應(yīng)該將其和其他的納米材料共同使用。同時(shí)，納米二氧化鋅的增稠作用還可以提高涂料的穩(wěn)定性與粘度。另外，納米二氧化鋅還具有光催化活性，利用這一特性，可以制作出光催化機(jī)凈化作用的環(huán)保涂料。

1.4 其他納米材料的應(yīng)用

除了上述材料的使用，其他納米材料在涂料中也發(fā)揮著一定的作用。例如，在涂料中添加納米碳酸鈣可以促進(jìn)涂料硬度與強(qiáng)度的提升，而這種納米材料通常是和超微滑石粉共同使用的。將納米級(jí)的炭粉和穩(wěn)定劑、表面活性劑、分散劑以及懸浮劑等材料共同使用，可以保證涂料中炭粉分布的均勻性。利用HN-300納米無(wú)機(jī)載銀抗菌粉與納米氧化鋁可以指出具有殺菌防污功能的涂料，有利于防止細(xì)菌交叉感染問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 納米材料在涂料中應(yīng)用的趨勢(shì)

在宏觀物體與微觀粒子的聯(lián)系中，納米材料起著重要作用，這使得其在涂料運(yùn)用中會(huì)表現(xiàn)出鮮明的特點(diǎn)。目前，我國(guó)納米材料在涂料中的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，但其還有進(jìn)步的空間。在實(shí)際應(yīng)用納米材料時(shí)，要加強(qiáng)橫向合作，只有這樣，才能充分發(fā)揮其作用。同時(shí)，還要對(duì)納米涂料的施工工藝進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，例如在應(yīng)用納米薄膜涂層時(shí)，應(yīng)該優(yōu)化其制造流程。另外，還可以將無(wú)機(jī)納米粒子和無(wú)機(jī)非納米粒子有效結(jié)合在一起，這樣不僅可以提高涂料的性能，也能在一定程度上減少成本，有利于納米材料在涂料中獲得更好的應(yīng)用。

3 結(jié) 論

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，納米材料在涂料中發(fā)揮著非常重要的作用。因此，必須加強(qiáng)納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米二氧化鋅以及其他納米材料在涂料中的應(yīng)用，并對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行優(yōu)化，提高納米材料的應(yīng)用能力，從而促進(jìn)涂料更好更快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-10-23