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纳米材料在涂料、精细化工生产中的应用

2021-10-25岳琪

科技信息·学术版 2021年19期
关键词:纳米材料涂料运用

岳琪

摘要:纳米材料在结构、光电以及化学性质等方面有着相应的优势与特征,并在物理学、材料学和化学等方面有着良好的应用价值,在纳米材料等方面的概念逐步形成之后,使社会各界逐渐意识到纳米材料的使用优势,并为物理、化学、材料、生物以及医药等学科的研究和发展带来了新机遇与新挑战,逐步拓展了纳米材料的应用前景,通过对纳米材料在涂料、精细化工生产等方面的应用予以阐述,使企业能够在化学生产行业领域当中获得优质的应用效果。

关键词:纳米材料;涂料;精细化工生产;运用

引言:纳米材料具有一定的物理和化学特性,且此类特性具有创新性和系统化的特点,在各个不同的行业领域都有着相应的应用价值。通过对纳米材料的特性入手进行分析,阐述纳米材料在涂料、精细化工等方面的实际应用效果,并对纳米材料的应用予以分析和展望。

一、纳米材料在涂料等方面的应用

对于纳米材料来说,其自身在表面和结构等方面有着相应的特殊性质,通过将纳米材料与其他类型的一般性材料进行比较可以看出,纳米材料在使用的过程中能够彰显出相应的优异性能,并为纳米材料的使用和发展奠定了良好的基础。表面涂层技术属于现阶段社会各界广泛关注的热点问题,将纳米材料融入到表面涂层等研究领域当中,为表面涂层的发展和创新提供了相应的机遇。

在使用传统涂层技术的过程中,可以添加适量的纳米材料,则能够获得纳米复合体系涂层,使涂料的整体功能特性得到了有效发展,并实现了传统涂层功能改性的目的。通过按照实际的用途,可以将涂层划分成为结构涂层以及功能涂层等两部分的内容。一方面,功能涂层能够达到赋予集体的效果,但其自身不具备相关性能;另一方面,将纳米材料添加到结构涂层当中,可以有效提高部分机体的性质。在添加纳米材料的同时,使功能涂层能够获得传统图层并不具备的功能。其中,对于结构图层来说,其自身具有超硬、耐磨、抗氧化、耐热、阻燃、耐腐蚀以及装饰等不同类型的特点,而功能涂层则具有消光、反射光、选择吸收等特点,从而形成了光学涂层;在导电、绝缘半导体等特性的支撑作用下形成了电学涂层,由于还具备敏感特性,从而形成基于敏感特性的涂层。

对于纳米材料的颜色来说,不仅会受到净粒变化的影响,还会随着角的变化而产生变色的效果。在汽车的装饰喷涂行业当中,将纳米SiO2添加于汽车、轿车的金属闪光面漆当中,不仅能够使面漆的涂层呈现出丰富的色彩效果,还能够在基于传统汽车面漆当中实现对颜色的革新。这是由于纳米材料SiO2属于辐射类型的材料,其自身具有抗紫外线辐射的功能,在相关涂料当中加入纳米SiO2,可以增强涂料的抗老化性能,并确保涂料具备较好的光洁度,从而在增加涂料强度的基础上,拓展了纳米涂层的应用前景,为涂层技术的革新和发展奠定了良好的基础,进一步加快了复合材料的研究、开发以及应用进程。

对于氧化物纳米微粒来说,其自身的颜色各不相同,可以利用静电屏蔽涂料的各类颜色,实现复合控制的目的,从而改善炭黑静电屏蔽涂料的单一化颜色应用问题,尽量避免涂料呈现出单调性的弊端。除此之外,对于静电屏蔽纳米涂料来说,实际所使用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等几种不同类型的物质,同时还具备具有半导体特性的纳米氧化物粒子。将此类材料放置于温室当中时,通过将其与常规类型的氧化物进行比较可以看出,静电屏蔽纳米涂料具备良好的导电特性,并且能够达到屏蔽静电的目的。

在涂层当中加入纳米材料能够强化涂料的防护功能,加大对紫外线照射的预防力度,增强了涂料的耐大气侵害效果,且具备抗降解和变色等方面的特点。另外,在建材产品当中加入适量的纳米材料,例如:玻璃和涂料生产,不仅能够减少光的透射,还可以获取良好的热传递效果,从而使此类材料呈现出了隔热和阻燃的效果。不僅如此,将此类涂料运用于卫生用品当中,可以获得杀菌、保洁的效果;而在标牌当中使用纳米材料涂层,不仅能够利用涂料的光学性能,还可以储存太阳能等清洁型能源资源,从而达到节约能源资源的目的。

二、在精细化工方面的应用

纳米材料自身具有优越性能,为精细化工产业的发展带来了新机遇,并彰显出了纳米材料在精细化工发展阶段的优势与作用。橡胶、塑料、涂料等精细化工领域都充分的彰显出了纳米材料的重要作用。精细化工属于工业行业领域,并且在实际的发展过程中具有规模化的特点,所涵盖的产品数量具有多样性,实际的用途较为广泛,与大众的日常生活和社会生产之间有着紧密的联系。例如:可以将普通橡胶与纳米Al2O3等材料进行融合,不仅能够是普通橡胶能够具备耐磨性能,还可以在介电特性的影响下增强了橡胶弹性的强度和韧性,从而进一步提升了橡胶的致密性和防水性。不仅如此,还可以将纳米SiO2材料那融入到橡胶材料当中,有助于提高橡胶产品的抗紫外线辐射功能,并增强红外线反射能力。

另外,将纳米材料融入到环境科学行业领域当中,可以将其作为催化剂进行使用,并通过对工业生产环节当中所排放的废料予以处理,从而彰显出了纳米膜材料的功能特性。利用纳米膜的探测功能检测化学以及生物制剂所带来的污染,从而采取有针对性的制剂过滤办法,进一步达到消除污染的目的。

在有机玻璃当中添加SiO2,并通过对表面的修饰和处理,可以确保有机玻璃呈现出良好的抗紫外线辐射功能,并进一步达到了抗老化的目的。对于Al2O3等材料来说,将其加入到有机玻璃的生产作业当中,不仅不会对玻璃的整体透明性能带来影响,还会强化玻璃的高温冲击韧性。除此之外,纳米材料在使用的过程中,还能够实现纤维改性的目的,并为有机玻璃制造等行业的持续化发展奠定了良好的基础。

结束语:

在研究纳米科学的过程中,将基础的科学内容和应用科学进行有效融合,从而形成了新型的科学体系,并包含了纳米电子学、纳米材料学以及纳米生物学等多方面的内容。纳米材料的功能和优势比一般性的材料更加完善,将其融入到涂料和精细化工生产环节当中,使纳米制备技术逐渐朝着工业化的方向转型,并获得了良好的纳米材料使用效果,通过对纳米技术应用领域的逐渐拓宽,为纳米材料的应用拓展了有效途径。

参考文献:

[1]王伟烽,李根,李培礼,等.纳米SiO_2改性水性聚脲的制备与性能[J].精细化工,2020,(05):97-103.

[2]王皓冉.纳米材料及石墨烯的应用研究[J].2021,(36):201-202.

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