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纳米材料在涂料中的应用

2017-04-08刘兵李甘

速读·下旬 2017年1期
关键词:纳米材料涂料应用

刘兵 李甘

摘要:纳米材料是中一种科技成果,加打纳米材料的应用可以创造较好的经济价值。涂料作为油漆,它属于有机化高分子材料,伴随着现代社会的发展,对涂料这种产品性能以及质量要求也越来越高,而纳米技术的出现为涂料的性能和质量提供了技术保障。本文就纳米材料在涂料中的应用进行了相关的分析。

关键词:纳米材料;涂料;应用

纳米材料作为新材料的创新以及科技创新的成果,随着纳米材料的应用,其在我国当前社会各领域中的作用越来越突出。现阶段,纳米材料在高分子材料领域、催化领域、医学领域、电子信息领域方面得到了广泛的应用。而涂料作为一种有机化高分子材料,纳米材料的应用在涂料中得到了较好的应用,以纳米材料作为涂料的助剂,可以改善涂料的流变性,提高土层的粘附力、涂料表面的光滑度以及抗老化性能。

1.纳米材料的概述

所谓纳米材料就是在三维空间中至少有一维的尺寸在0.1~100纳米范围内的材料。换句话说就是用化学、物理、生物等方法把普通物质变成纳米级的微细颗粒后形成的材料,纳米材料是技术高速发展的产物,在现代社会里,其应用范围也越来越广,在我国现代社会发展过程中有着举足轻重的作用。

2.纳米材料在涂料中的应用意义

涂料是指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而其保护、装饰或者其他功能的一类液体或者固体材料。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。作为一种产品,其质量和性能的高低直接影响到了其市场竞争力。涂料有着保护、装饰的作用,而随着社会的发展,涂料在使用过程中也出现了一些问题,这些问题的存在使得涂料性能受到了挑战。面对市场环境,提高涂料性能和质量是其在这个竞争激烈的市场环境下立足的保障。而纳米材料的应用为涂料性能提供了技术保障。在涂料中加入纳米材料,如纳米级Ti02、ZnO、CaCO2、SiO2及炭黑,这些材料可以作为涂料的助剂,从而提高涂料的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性,使得涂料的整体性能得到提升,从而更好地满足实际需要。

3.纳米材料在涂料中的应用

3.1力学性能的改善

涂料力学性能主要表现在强度、硬度、耐磨性等方面,涂料力学性能的好坏直接关系到涂料的使用寿命。在涂料实际应用过程中,受多种因素的影响,会出现力学性能的变化,从而难以发挥涂料应有的作用。而纳米材料的应用能够有效地改善涂料的力学性能。纳米材料中的纳米粒子比表面积要大,能够与有机树脂基质之间存在良好的界面结合力,大颗粒与成膜物之间的空隙非常小,能够有效地减少毛细作用,从而提高涂层的强度、硬度以及耐磨性。

3.2光学性能的改善

涂料主要是涂在物体表面,而在物体表面,涂料很容易腐化、脱落,而出现这种问题的根源就在于涂料的光学性能比较差,涂料在太阳的照射下快速地发生反应。而纳米材料具备大颗粒所不具备的光学性能。当纳米级微粒掺和进母体材料时,可以提高母体材料的透明性,从而直接散射紫外光,同时,能够将紫外光纤带出散射区域,从而大大的增强涂料的曝光、保色及抗老化性能。

3.3提高光催化效率

就纳米材料而言,纳米粒子尺寸小,比表面积要大,表面原子配位不全,从而使得表面活性点增多,由于表面活性点比较多,反应接触面就比较大,催化效率就要高。对于涂料这种产品而言,纳米材料的可以作为涂料的光催化剂,因纳米粒子的粒径小,粒子吸收光能后,激发出的极子所到达表面的数量就会增多,从而加速催化,提高涂料的光催化性能。如二氧化钛的光催化性能,这种光催化剂集广泛应用于废水处理、有害气体净化、日用品等领域,同时还可以环境保护涂料自己杀菌涂料。

4.纳米材料在涂料中应用的关键问题

纳米材料作为科技产物,它的作用毋庸置疑,但是就纳米材料在涂料中的应用来看,还处于初级阶段,在实际应用过程中出现了一些问题,纳米材料在涂料中的应用还有待于深入研究。

4.1纳米微粒比表面积以及表面张力大,纳米微粒容易吸附而发生团聚,而这种易团聚的粒子很难分散开来,如果这些团聚的粒子没有良好的分散,就难以发挥纳米材料在涂料中应有的作用。因此,针对纳米粒子团聚问题,就必须深入研究纳米粒子团聚后的分散,要加大研究,以科学、先进的方法来讲这些团聚的粒子来分散。

4.2纳米材料属于该科技产品,纳米材料在涂料中的应用与其他材料在涂料中的应用情况有着一定的区别,纳米材料在应用过程需要根据涂料的特性来进行,但是就目前来看,纳米材料对涂料的作用研究还不够深入,以至于纳米涂料技术水平不够高,涂料性能与国外相比存在着一定的差距。因此,加大科技的研究是纳米材料普及应用的保障。一方面,要继续深入研究纳米材料科技,不断提高纳米材料技术含量,另一方面,要加强国际合作,学习国外先进的技术理念,从而更好地发挥纳米材料在涂料中的作用,不断能提高涂料的性能。

5.結语

综上,纳米材料作为高科技产品,纳米材料的应用在现代社会里发挥着越来越重要的作用。对于涂料这种产品而言,涂料性能决定了其使用寿命。而纳米材料的应用有效地提高了涂料的性能,以纳米材料为载体,不仅可以提高涂料的强度、抗腐性,同时还能提高涂料的催化率和附着力。而随着纳米技术的发展,纳米材料的应用也将越来越普遍,为了更好地满足社会发展的需要,深化纳米材料的研究也越来越重要。

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