纳米涂料的研究进展

第４９卷第７期　２０１１年７月　上海涂料　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　Ｃ０ＡＴＩＮＧＳ　Ｖｏ１．４９Ｎｏ．７　Ｊｕ１．２０１１　

纳米￥ｉＯ２在涂料中的应用研究　

董辉安进谭生刘永亮马永强杜平　

（兰州理工大学石油化工学院，７３００５０）　

摘　要：介绍了纳米ＳｉＯ２在涂料改性中的应用实例和研究现状。讨论了纳米ｓｉＯ２原位杂化改性　；　＃　涂料的耐磨性、防腐蚀性等性能。　

０引言　关键词：纳米ＳｉＯ２；改性树脂涂料；耐磨性；　

中图分类号：ＴＱ　６３０．７　文献标识码：Ａ　防腐蚀性　

文章编号：１００９—１６９６（２０１　１）０７—００２５—０４　

粒径处于１～１００　ｎｍ的微粒称为纳米微粒，其中，　

纳米ＳｉＯ，俗称“超微细白炭黑”，是一种无定形的白　

色粉末…，归属于纳米材料。纳米ＳｉＯ：呈现特别的物　

理化学性质［２］，具有小尺寸、表面界面［３］、量子尺寸　

效应，以及光、热、吸收等性能，在高温下具有高强　

度、高韧性、稳定性好等特性，使得其被广泛地应用　

于各个领域＿４］。在涂料中添加少许的纳米ＳｉＯ　，可大　

幅度提高涂料的耐高温性、耐磨性等特性＿５］。　

本文简述了纳米ＳｉＯ，在涂料中的应用，重点介　

绍了加入纳米ＳｉＯ，对涂料综合性能的影响。　

１纳米ＳｉＯ２的特性及形态　

纳米ＳｉＯ，是一种无毒、无色、无污染的无机非金　属材料，单个纳米ＳｉＯ，粒子因其表面作用力强而发　

生团聚，形成一种二次结构＿６］。在配制涂料时，首先　

必须对其进行表面改性，使其处于一次分散的状态，　

从而改善基体分散性。　纳米ＳｉＯ，粒子具有很多优异性能，如耐高温性、　

耐磨性、防腐蚀性和抗老化性＿７］。与普通ＳｉＯ　相比，　

纳米ＳｉＯ，微粒表面非配位原子居多，显著提高了粒　

子与聚合物发生物理、化学结合的可能性，也增强了　

基体界面结合的可能，起到了提高强度和热稳定性　

［收稿日期】２０１１－０４—０６　的作用。　

纳米ＳｉＯ　粒子为蓬松粉体状态　，纯度可达　

９９．９％以上。纳米ＳｉＯ：的ＴＥＭ（透射电镜）照片表明：　其粒径约为２０　ｎｍ，纳米ＳｉＯ　初始状态呈现非晶态。　

２０１１年第２期　

第３８卷总第２１４期　广　东化　工　

ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ　８９　

纳米自洁涂料特性表征和评价方法研究进展　

浆军　（广东产品质量监督检验新究院，广东顺德５２８３００）　

【搐要】纳米自洁涂料的自清洁特性包括两方面：涂膜具有拒水、拒油和拒污染物特性，以及涂膜具有促进光降解污染物特性。前者特性的　

表征和评价方法，主要有涂膜化学成分分析、与水接触角和滚动角测定、对粉煤灰耐沾污性测定、对炭黑集灰效果测定、涂膜表面在纳米和微　

米水平上形貌观察等；后者特性的表征和评价方法，有涂膜对光降解亚甲基蓝和茜素红能力测定等。文章对纳米涂料自清洁特性的表征和评价　

方法进行综述。　【关键词ｊ纳米自洁涂料；表征；评价；接触角；亚甲基蓝；茜素红　ｆ中圈分类号］ＴＱ　【文献标识码】Ａ　［文章编号】１００７．１８６５（２０１１）０２—００８９－０２　

Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｒａｉｓａｌ　ｏｆ　Ｎａｎｏ　Ｓｅｌｆ－Ｃｌｅａｎ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　

Ｌｉ　Ｊｕｎ　（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ，Ｓｈｕｎｄｅ　５２８３００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｌｆ－ｃｌｅａｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｎａｎｏ　ｓｅｌｆ－ｃｌｅａｎ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｉｎｃｌｕｅｓ　ｔｗｏ　ａｓｐｅｃｔｓ：ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｗａｓ　ｗａｔｅｒ，ｏｉｌ　ａｎｄ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒｅｐｅｌｌｅｎｃｅ．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｗａｓ　

ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｃｏａｔｉｎｇ　Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｒａｉｓａｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｃｏｎｔａｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａ１　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，　

纳米涂料报告（注：本报告搭配同名PPt使用）

07材化

1.公交车的“隔热外衣”

大家都有这个经验，夏天的时候坐公交车，如果车里不开空调，那感觉好像一个大蒸笼，又闷又热。而驶于世博园区内的新能源公交车又是怎么解决这个问题的呢？原来，它们穿上了隔热外衣！

这件隔热外衣就是“透明隔热玻璃涂料”，由复旦的专家研发并实现了产业化。

据统计，建筑能耗的50%来自玻璃窗，因此窗口玻璃节能技术是实现建筑节能的关键。遗憾的是，我国平板玻璃年产30亿平方米，95%以上是非节能玻璃。目前，国内市场上销售的节能玻璃主要是Low-E玻璃，但它只能在夏天挡住部分红外光线，节能效果有待提高，而且其主要技术来自引进。为此，复旦专家研发了这款“透明隔热玻璃涂料”。

涂料是由纳米级的半导体材料构成

这种涂料是由纳米级的半导体材料构成，能涂在窗玻璃上。夏天，半导体材料通过自由电子震荡，阻挡太阳光中红外线射入，让室内温度降低2-7℃左右；而到了冬天，它能阻挡室内红外线射出，从而使室内温度增高2.5-5℃，达到双向节能的效果。除了节能效果比较显著，这种“纳米外衣”的另一大优势在于，它能“放行”太阳光中的全部可见光，保持窗户玻璃的透明。

特点：节能、通透、廉价、方便、安全。

与用于建筑玻璃相仿，它能使车厢冬暖夏凉，大幅节省空调的能耗。

与车窗贴膜相比，隔热涂料能让车窗全透明，因此它能用于车子的每一块玻璃。

它的成本比车窗贴膜低40%；使用寿命长，可达10年以上。

因为贴膜具有防爆性能，会影响乘客的逃生。因此隔热车窗贴膜一般不能用于公交车，而透明玻璃涂料是不防爆的，不影响乘客逃生。

尽管具有种种优势，但复旦专家也指出，“纳米隔热外衣”的隔热性能还有待进一步提高。

2.纸质电池

美国斯坦福大学的科学家利用纳米技术快速制成了基于普通办公用纸的超轻、可弯曲电池或超级电容。

这种纸质电池实在普通的纸张覆上以碳纳米管和银纳米线为原料的涂料可以使之变成导电性良好的储能设备。这些纳米材料具有直径很小的三维结构，这能使纳米材料的敷料更紧密地附着于纤维纸张的表面，使得电池或超级电容更加耐用。这种纸质的超级电容或能实现4万次的充放电循环，至少可比锂电池的充放电次数高出一个数量级。而纳米材料更高效的电荷传递也能使其比普通的电容器更富优势，效果也更理想。

涂层纳米功能材料

来源：热点论文 [ 2008-1-22 23:15:32 ] 作者：未知 编辑：论文

摘要：纳米材料复合涂层的结构和特性是纳米科技中的重要研究课题，本文重点讨论了制造技术的新观念，纳米材料的完美定律，涂层材料的发展前景，纳米场发射特性等。进而，讨论重要的物理理论研究的热点-电子强关联体系和软凝聚态问题。展现了涂层材料科学与技术的深刻理论内容和重要的发展前景。

关键词：纳米涂层；场发射；电子强关联；软凝聚态物质

2003年在国际和中国都发生了具有突发性的灾难事件，但中国的GDP仍以9.1％的高速度在增长，达到了人民币11.6万亿元，其中第二产业贡献4万多亿元。中国现今的第二产业主要领域是冶金、制造和信息，在世界的地位是大加工厂，也是大市场。在国际竞争中所以有优势是中国的劳动力廉价，这个优势我们能保持多久?我们还注意到与化工有关的产品中，我们的生产效率是国际发达国家的5％，能耗是3倍，环境的破坏是9倍。这就是我们所付出的代价。不论形势如何严峻，21世纪是中华民族振兴的机遇期，制造业绝对是一个极其重要的领域，是个急速发展变化的领域。2003年3月国际真空学会执委会在北京举行，会议上讨论了将原来的冶金专委会改名为“表面工程专委会”，当时也考虑了另一个名字“涂层专委会”，我想用涂层材料更合适，含有继承性和变革性。20世纪70年代曾经说成是塑料年代，此后塑料科技和工业迅速崛起，极大地改变了人类社会。继而是信息时代，通信网、计算机网、万维网、智能网，信息流，日新月异地改变着人类的生活和观念。我们这个时代是高速发展的时代，技术和观念都在与时俱进地改变着。

本世纪初兴起了纳米科技，促进其到来的是由于微电子小型化的发展趋势，推动科技发展进入纳米时代[1]，不仅电子学将进入纳电子学领域，物理学进入介观物理领域，各类科技，包括生物医学等都在探索纳米结构与特性。涂层和表面改性越来越多地增加了纳米科技的内容，这是一种低维材料的制造和加工科技，将是制造技术的主流，将迅速地改变传统制造技术的方法、理论和观念，作为现今国际上的制造大国，世界加工厂，我们更应该注意研究制造技术的发展和未来。