纳米材料改型涂料

纳米墙面涂料配方本品是一种含纳米材料的睡醒墙面涂料。

其最佳配方如下：组分质量用量，%丙烯酸树脂乳液20～50钛白粉10～20立德粉 5.0～10纳米二氧化硅0.1～0.5纳米二氧化钛0.1～0.5滑石粉 3.0～15助剂 3.0～15水溶性的微球载体材料 1.0～3.0水15～40纳米材料的粒径在40nm以下，又添加了水溶性微球载体材料，使纳米材料很好的与载体结合而引入涂料中，从而增强了成膜材料的分子键能，使成膜性能好，从而大幅度的提高了涂料的耐污染、耐老化、抗菌等各项技术技能，在组成中仅需要0.2%～1.2%。

例1纳米内墙涂料组分质量用量，%丙烯酸树脂乳液35钛白粉15立德粉0.5纳米二氧化硅0.2纳米二氧化钛0.5滑石粉15助剂 4.0水溶性的微球载体 4.0水25.3将市售的纳米二氧化硅和纳米二氧化钛经高速剪切粒径达40nm以下，分散于水溶性的微球载体中，按配方中加料，搅拌、碾磨、过滤出料。

所得产品为白色的内墙涂料，经检验清洗洗刷次数2.98万次无漏底，漆膜防（抗）霉菌效果显著，产品在储存及涂强后能有效地防止霉菌滋生。

例2纳米外墙涂料组分质量用量，%丙烯酸树脂乳液40钛白粉20纳米二氧化硅0.2纳米二氧化钛0.8硅酸铝 3.0硅胶 6.0助剂 1.0水溶性的微球载体 1.5水27.5将市售的纳米二氧化硅和纳米二氧化钛经高速剪切粒径达40nm以下，分散于水溶性的微球载体中，按配方中加料，搅拌、碾磨、过滤出料。

所得产品为白色的内墙涂料，经检验清洗洗刷次数4.5万次无漏底，耐人工气候老化试验：1000h，防（抗）霉菌效果显著。

例3纳米外墙涂料（白色）组分质量用量，%丙烯酸树脂乳液44钛白粉20纳米二氧化硅0.5纳米二氧化钛0.5硅灰石灰粉 5.0硅胶 6.0重质碳酸钙 2.0助剂0.5水溶性的微球载体0.5水21将市售的纳米二氧化硅和纳米二氧化钛经高速剪切粒径达40nm以下，分散于水溶性的微球载体中，按配方中加料，搅拌、碾磨、过滤出料。

制备方法（1）将基料中的改性聚乙烯醇与适量的65～70℃的水在搅拌釜中充分溶解后，再将纳米氧化锌、三氧化二铝分别加入，充分搅拌均匀，即为基料。

（2）在常温下把制作好的基料加入搅拌罐中，将硫酸铝加入4倍的水溶解后加入基料中，再加入纳米二氧化钛、氧化镍，进行充分搅拌。

（3）再将增稠剂加入20倍的水溶解后加入基料中充分搅拌。

（4）再加入固化剂充分搅拌，最后再加入重质碳酸钙、滑石粉、轻质碳酸钙搅拌，或在砂磨机中分散研磨，最终细度≤5um，成为膏状后为成品。

（5）将成品用塑料桶密封包装，或用塑料袋外加编织袋包装后，用纸箱装入打包入库。

纳米氧化锌、二氧化钛在加入配方之前需进行良好的分散性和相容性处理。

原料配比抗菌保健纳米生态涂料，是由基料、填料、助剂、分散剂、固化剂等组成。

基料中包括纳米抗菌剂（银丽子、锌离子、铜离子氧化物成分组成），其特征在于含有远红外氧化铝、氧化锌及氧化钙成分。

助剂和固化剂中加有光催化物二氧化钛或氧化锌，以及活性稀土（需含La、Ce、Nd）成分，所述的固化剂包括钠基膨润土、OK粉、钾明矾。

各组分质量份配比范围如下。

基料：改性聚乙烯醇15～35、纳米氧化锌0～1.8、三氧化二铝0.2～0.42；填料：滑石粉4～6、重质碳酸钙10～20、轻质碳酸钙4～8；助剂：硫酸铝0.01～0.03；固化剂：钠基膨润土1.2～5.8、OK粉8～11、钾明矾1.2～1.8。

产品应用本品广泛用于内外墙的涂装，各种建筑家具等的装饰与装潢。

产品特性本纳米生态涂料是采用水性无基材料及纳米氧化锌、银材料的抗菌剂和具有光催化作用的二氧化钛、产生红外辐射的三氧化二铝，以及稀土激活作用的氧化镍组成净化空氧的多功能新型涂料。

由于在配方中采用金属氧化物纳米粒子与稀土元素的联合效应，克服了二氧化钛在可见光较微弱的状况下（而不需紫外光照）都能产生良好的杀菌、抑菌、净化空氧的作用，并产生负氧离子的保键、自洁、防污、防静电等多种功能的生态效应。

第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。

纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。

综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。

关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。

由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。

丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。

为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。

纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。

纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。

纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。

纳米材料在涂料中的应用纳米材料是近年来进展起来的一种新型高性能材料，熟悉这种材料的性能和拓展其应用领域，是很多材料工作者特别感爱好的课题。

着重介绍了近年来国内外有关纳米材料在涂料中的应用和争论开发状况，并对其进展方向提出了一些建议。

纳米材料的晶粒尺寸、晶界尺寸、缺陷尺寸均在IoOnm以下，随着晶格数量大幅度增加，材料的强度、韧性和超塑性都大为提高，对材料的电学、磁学、光学等性能产生重要的影响。

纳米材料有四个基本的效应，即小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，因而消失常规材料所没有的一些特殊性能，如高强度和高韧性、高热膨胀系数、高比热和低熔点、奇怪的磁性和极强的吸波性等，从而使纳米材料已获得和正在获得广泛的应用，如以纳米二氧化铁改性做成的陶瓷，其硬度和强度是一般陶瓷的3-4倍;；用纳米材料制造电子器件，可使电子产品的体积大大缩小，电子元件信息存储量大为增加;以纳米材料做成的磁性材料在高频场中具有巨磁阻抗效应，已成为铁氧体用于功能变压器、脉冲变压器、高频变压器、扼流圈、互感器磁头、传感器等的有力竞争者。

以无机纳米材料与有机高分子树脂复合，通过精细掌握无机纳米粒子匀称分散在高聚物基体中以制备性能更加优异的新型涂料是近几年的事，国内外有关这方面的报道正在不断增加。

1国外争论概况国外将无机纳米材料用于涂料中的一个最胜利例子莫过于军事隐身涂料，用纳米级的碳基铁粉、银粉、铁氧体粉末改性的有机涂料到飞机、导弹、军舰等武器上，使该装备具有隐身性能，由于纳米超细粉末具有很大的比表面积，能汲取电磁波，同时纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波波长，对波的透过率很大，因此不仅能汲取雷达波，也能汲取可见光和红外线，由它制成的涂层在很宽的频带范围内可以躲避雷达的侦察，同时也有红外隐身作用。

现在，隐身涂料作为隐身技术的关键技术之一，已不仅仅用于飞航导弹等飞行器上,最新的进展是几个主要工业化我国和军事强国已开头将隐身涂料技术应用于海军舰艇、隐身装甲车、隐身水雷、隐身火炮、隐身坦克、隐身车辆、隐身雷达、隐身通讯系统、隐身工程、隐身工事、隐身机器人、隐身作战服和红外隐身照明弹等技术装备上。

无机纳米陶瓷涂料介绍无机纳米陶瓷涂料是一种新型的涂料材料，具有许多独特的特性和优势。

它由无机纳米颗粒组成，这些颗粒具有极小的尺寸，通常在1到100纳米之间。

这种涂料可以应用于各种材料表面，如金属、玻璃、塑料等，以提供保护、装饰和功能性。

无机纳米陶瓷涂料具有出色的耐磨性和耐腐蚀性。

其颗粒具有高硬度和化学惰性，能够有效防止外界因素对材料表面的损害。

这使得涂料可以在恶劣的环境条件下长时间保持良好的性能，延长材料的使用寿命。

无机纳米陶瓷涂料具有优异的耐高温性能。

由于其无机成分的特殊性质，这种涂料可以在高温环境下工作，不会发生脱落、变色或变形。

这使得涂料可以广泛应用于高温设备和工业领域，提供额外的保护和隔热效果。

无机纳米陶瓷涂料还具有优异的抗紫外线性能。

在阳光暴晒下，许多材料会因紫外线的照射而发生老化、褪色和劣化。

而这种涂料可以有效阻挡紫外线的侵入，保护材料表面免受紫外线的损害，延缓材料的衰老过程。

除了以上的性能优势，无机纳米陶瓷涂料还具有很好的透明性和装饰性。

由于其颗粒尺寸极小，涂料形成的薄膜非常薄，几乎不会改变材料的外观和质感。

同时，涂料可以通过调整颗粒的成分和形态，使其呈现出不同的颜色和光泽，满足不同需求的装饰效果。

这种涂料还具有自洁性和防污性能。

由于其表面具有高度的光滑度和抗粘附性，涂料可以自动排除和防止污垢、灰尘和油污的附着，使材料表面保持清洁和亮丽。

这使得涂料在一些对清洁度要求高的场合，如医疗设备、食品加工设备等领域具有广泛的应用前景。

然而，无机纳米陶瓷涂料也存在一些挑战和限制。

首先，其制备工艺相对复杂，需要控制颗粒的尺寸、形态和分散性，以保证涂料的性能和稳定性。

其次，涂料的成本较高，价格相对昂贵，限制了其在一些大规模应用领域的推广。

此外，涂料的耐磨性和耐高温性能仍有进一步提高的空间，以满足更严苛的应用需求。

总的来说，无机纳米陶瓷涂料是一种具有许多独特特性和优势的新型涂料材料。

它具有耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性、抗紫外线性能、透明性、装饰性、自洁性和防污性等特点，可以在各个领域得到广泛的应用。

纳米材料在涂料中的应用纳米技术是21世纪以来的重大科学技术革命之一，具有广泛的应用前景。

涂料作为人们日常所接触的生活中不可或缺的一种材料，对其质量、功能和效率的要求越来越高，因此，纳米技术在涂料中的应用将是未来发展的重要方向。

纳米材料概述纳米材料是指晶粒或粉体的颗粒大小小于100纳米的材料，具有超大比表面积和量子效应，在材料学、化学、物理学和生物学等领域具有广泛的应用。

常见的纳米材料包括纳米氧化铁、纳米二氧化硅、纳米碳管、纳米金粉等。

纳米材料在涂料中的应用1. 增强附着力将纳米材料添加到涂料中，可以提高涂料的附着力和硬度。

例如，添加纳米二氧化钛可以提高油漆对金属表面的附着力，延长油漆的使用寿命。

2. 提高抗腐蚀性纳米氧化物具有优异的抗氧化性能和稳定性，将其添加到涂料中可以提高涂料的抗腐蚀性能。

可以将纳米氧化铁添加到金属表面的涂料中，使其形成一层保护膜，有效延长金属的使用寿命。

3. 提高耐磨性纳米材料具有高硬度和优异的机械性能，添加到涂料中可以提高涂料的耐磨性，增加涂层的使用寿命。

例如，将纳米硅酸钙添加到地面涂料中，可以提高其耐磨性和耐久性。

4. 改善光学性能纳米材料对光线的吸收、反射和透射率有一定的影响，将其添加到涂料中可以改善涂料的光学性能。

例如，将纳米二氧化钛添加到墙面涂料中，可以提高涂料的遮盖力和耐久性。

5. 提高导电性和热导性添加纳米碳管或纳米金粉等纳米材料可以提高涂料的导电性和热导性能。

例如，在智能玻璃涂料中添加纳米碳管可以提高其导电性，实现涂层的自我调节功能。

总体而言，纳米材料在涂料中的应用可以改善涂料的性能和质量，提高涂料的舒适性和应用效果，有利于实现涂料产业的可持续发展。