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開發(fā)利用前景看好的幾種納米涂料

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 2009-08-30 22:13:35

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  (1)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。納米SiO2是無(wú)定型白色粉末(指其團(tuán)聚體),表面有在不飽和的殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基,其分子狀態(tài)呈三維鏈狀結(jié)構(gòu)。一般來(lái)講,納米粒子表面氫鍵會(huì)在外部剪切力消除后迅速?gòu)?fù)原,使其結(jié)構(gòu)迅速重組。這種依賴時(shí)間與外力作用而回復(fù)原狀的剪切力弱化反應(yīng),稱為"觸變性"。觸變性是納米二氧化硅改善傳統(tǒng)涂料各項(xiàng)性能的主要因素。研究人員通過納米微粒填充法,將納米二氧化硅摻雜到紫外光固化涂料中。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.

  (2)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。

  (3)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。

  (4)納米導(dǎo)電涂料。日本松下公司已研制成功具有良好靜電屏蔽作用的納米復(fù)合涂料,所用的納米粒子有Fe2O3、TiO2、ZnO等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性,同時(shí),納米氧化物粒子的顏色不同,這種涂料不但具有靜電屏蔽特性,而且克服了涂料顏色的單調(diào)性。

  (5)納米高力學(xué)性能涂料。當(dāng)涂料的重要組成部分顏料顆粒達(dá)到納米級(jí)大小并分散在涂膜中時(shí),由于比界面很大,具有很大的結(jié)合力,對(duì)有機(jī)涂層有一定的增強(qiáng)作用,提高了涂層的硬度、抗沖擊性和耐磨性。此外,納米顆粒還可以降低涂層在干燥過程中的殘余應(yīng)力,從而增強(qiáng)涂層的附著力。研究表明,納米SiO2顆粒在紫外光固化涂料中可明顯提高涂膜的硬度和附著力,并且經(jīng)納米材料改性后的家具表面漆、汽車面漆的耐磨性和耐刮傷性也有很大提高。

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