納米涂料的性能特點(diǎn)

納米粒子也叫超微顆粒，是指尺寸小于100nm的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，這樣的系統(tǒng)是非典型的微觀系統(tǒng)，亦是非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。

當(dāng)人們將宏觀物體細(xì)分成超微顆粒（納米級(jí)）后，它將顯示出許多奇異的特性，即它的納米材料光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和較大顆粒粉體相比將會(huì)有顯著的不同。

由于納米粒子具有的特殊性，將其應(yīng)用于涂料，可顯著提高涂料的耐磨、抗菌、催化、屏蔽、防水、防霉、自潔、裝飾及防腐等等的各種特殊功能性。下面先淺析幾款納米涂料。

一：納米光催化涂料

采用納米TO2進(jìn)行光催化是一項(xiàng)蓬勃興起的新型空氣凈化技術(shù)。它能直接利用包括太陽(yáng)光在內(nèi)的各種途徑的紫外光，在室溫下對(duì)各種有機(jī)的或無機(jī)的污染物進(jìn)行分解或氧化，達(dá)到從空氣中清除這些污染物的效果。該項(xiàng)技術(shù)具有能耗低、易操作、除凈度高等特點(diǎn)，尤其對(duì)一些特殊的污染物具有比其他方法更突出的去除效果，而且沒有二次污染，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。

在當(dāng)今世界性的環(huán)境污染問題越來越受到各國(guó)政府重視的情況下，這種技術(shù)已經(jīng)成為西方各國(guó)高科技競(jìng)爭(zhēng)中的一個(gè)熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)十多年該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也取得了巨大進(jìn)步，部分產(chǎn)品技術(shù)水平已處于世界前列。

　目前，在光催化技術(shù)的理論研究方面，許多發(fā)達(dá)國(guó)家及中國(guó)均投入巨資開展研究與開發(fā)工作，并大力推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化，并取得實(shí)效，其中納米光催化涂料已經(jīng)用于醫(yī)院、隧道、隔音墻和住宅等，該類涂料可以用于各種場(chǎng)合的室內(nèi)污染的治理且效果突出。其他應(yīng)用光催化技術(shù)的產(chǎn)品還有數(shù)十種，主要應(yīng)用于民生相關(guān)的行業(yè)如：紡織、污水處理、室內(nèi)空氣凈化、食品包裝、電器、家具、餐具、公共場(chǎng)所及設(shè)施等。

二：納米復(fù)合建筑涂料

　　在一些西方國(guó)家，納米復(fù)合建筑涂料已廣泛應(yīng)用于內(nèi)外墻涂料。國(guó)內(nèi)在乳膠漆中應(yīng)用納米材料，比國(guó)外研究廣泛而深入，中國(guó)申請(qǐng)的專利已達(dá)數(shù)十項(xiàng)，納米材料復(fù)合乳膠漆的技術(shù)水平居世界水平前列。

納米內(nèi)墻涂料具有清除甲醛、甲苯及VOC揮發(fā)物等有害氣體，還具抗菌、防霉、抗污、防水及自潔等功能，凈化室內(nèi)空氣。

納米復(fù)合建筑涂料用于外墻，可顯著提升涂層的防腐、耐候、抗污、防水及反射隔熱功能，延長(zhǎng)涂層的使用壽命。
三：納米陶瓷涂料、納米不粘涂料

　　納米氧化鋁作為功能填助劑制備的涂料能顯著提高涂層耐劃傷、耐高溫、防腐、抗菌、抑菌及耐磨性能；應(yīng)用此涂料比傳統(tǒng)的涂料耐磨性提高30倍，納米超細(xì)粒徑的顆粒比傳統(tǒng)的涂料添加劑使涂覆的表面更加均一。

耐磨涂料可以制成水性或溶劑型，含有納米材料的耐磨涂料可廣泛應(yīng)用于耐高溫、耐磨鋁材，高拋光的金屬表面及木材和其它平板材料的表面，提高其耐磨性和使用壽命。

目前該類涂料主要應(yīng)用市場(chǎng)有：炊具廚具耐高溫不粘涂層、高鐵涂層、航空燒蝕涂層、商業(yè)建筑的幕墻涂裝涂層、醫(yī)療機(jī)械的防靜電涂層、戶外大型天然氣、石油儲(chǔ)罐的防老化涂層、金屬加熱設(shè)備的耐高溫氧化涂層等諸多領(lǐng)域。

     納米陶瓷涂料及納米不粘涂料的發(fā)展以歐美及韓日為先；而在中國(guó)，近廿年通過各方技術(shù)人員的不懈努力，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的納米陶瓷涂料及納米不粘涂料表面硬度已達(dá)到7H以上，柔性納米陶瓷涂料亦取得很大進(jìn)步，已處于世界領(lǐng)先水平。
四：汽車金屬納米閃光面漆

　　國(guó)外將無機(jī)納米材料用于涂料中的另一個(gè)成功例子是豪華轎車面漆。用金紅型納米級(jí)二氧化鈦與納米顏料用于涂料中，其涂層具有隨角異色性，從不同角度觀察其反射光可看到不同的顏色。

與閃光、珠光顏料并用于涂料體系時(shí)，能在涂層的照光區(qū)呈現(xiàn)一種金紅色亮光，而在側(cè)光區(qū)則反射藍(lán)色乳光，因而能增加金屬顏色的豐滿度和視角閃色性。這使得該涂料在高檔轎車涂料中很快得到推廣應(yīng)用，巴斯夫公司己生產(chǎn)多種含納米TO2的金屬閃光面漆。目前已有許多著名的汽車制造公司使用含納米TO2的轎車金屬閃光面漆。國(guó)內(nèi)已有科研院所與企業(yè)著手此方面的研究并取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

五：納米屏蔽涂料
　　在紫外光屏蔽方面，作為重要的光學(xué)顏料，納米TO2的紫外光屏蔽特征一直受到廣泛關(guān)注。因?yàn)橛米魍苛匣系母叻肿訕渲艿教?yáng)中紫外線的長(zhǎng)期照射會(huì)導(dǎo)致分子鏈的降解，影響涂膜的物性，傳統(tǒng)的紫外光吸收劑主要為有機(jī)物，但是有機(jī)紫外光吸收劑的壽命短、有毒，而納米TO2粒子是一種穩(wěn)定的無毒的紫外光吸收劑。

將無機(jī)納米材料與樹脂復(fù)合制備的涂層涂覆在固體表面，得到納米級(jí)“褥墊”可以緩解原子或分子簇的高速?zèng)_擊。該技術(shù)可以用來制備納米級(jí)表面涂層。
　　在電性能方面，靜電屏蔽涂料和電絕緣涂料已取得突破。美、日等國(guó)研究人員用納米級(jí)二氧化鈦、二氧化錫、三氧化鉻等與樹脂復(fù)合作為靜電屏蔽涂層；用納米級(jí)鈦酸鋇與樹脂復(fù)合制成高介電絕緣涂層；用納米級(jí)Fe3O4與樹脂復(fù)合作為磁性涂料。目前這方面的制備工藝已有所突破，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。

現(xiàn)在，隱身涂料作為隱身技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，已不僅僅用于飛航導(dǎo)彈飛行器上，最新的發(fā)展是幾個(gè)主要工業(yè)化國(guó)家和軍事強(qiáng)國(guó)已開始將隱身技術(shù)應(yīng)用于海軍艦艇、隱身裝甲車、隱身水雷、隱身火炮、隱身坦克、隱身車輛、隱身雷達(dá)、隱身通訊系統(tǒng)、隱身工程、隱身工事、隱身機(jī)器人、隱身作戰(zhàn)服和紅外線隱身著照明彈等技術(shù)裝備上。

六：納米自潔涂料  

由于受到環(huán)境各種因素的影響，外墻面都會(huì)被污染，因此人們一直在探索一款能夠保持外墻清潔的涂料。

高表面能的納米材料表面經(jīng)過改性可以使得涂料獲得憎水和憎油的雙重特性，使得涂層的抗污染性非常突出。建材產(chǎn)品上涂敷上納米TO2、納米SiO2薄膜可以起到表面自潔作用，還能起到殺菌、抗菌的效果，亦可用于水處理及空氣凈化。