納米材料在涂料中的應(yīng)用

劉兵　李甘

摘要：納米材料是中一種科技成果，加打納米材料的應(yīng)用可以創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。涂料作為油漆，它屬于有機(jī)化高分子材料，伴隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，對(duì)涂料這種產(chǎn)品性能以及質(zhì)量要求也越來越高，而納米技術(shù)的出現(xiàn)為涂料的性能和質(zhì)量提供了技術(shù)保障。本文就納米材料在涂料中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的分析。

關(guān)鍵詞：納米材料；涂料；應(yīng)用

納米材料作為新材料的創(chuàng)新以及科技創(chuàng)新的成果，隨著納米材料的應(yīng)用，其在我國當(dāng)前社會(huì)各領(lǐng)域中的作用越來越突出。現(xiàn)階段，納米材料在高分子材料領(lǐng)域、催化領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、電子信息領(lǐng)域方面得到了廣泛的應(yīng)用。而涂料作為一種有機(jī)化高分子材料，納米材料的應(yīng)用在涂料中得到了較好的應(yīng)用，以納米材料作為涂料的助劑，可以改善涂料的流變性，提高土層的粘附力、涂料表面的光滑度以及抗老化性能。

1.納米材料的概述

所謂納米材料就是在三維空間中至少有一維的尺寸在0.1～100納米范圍內(nèi)的材料。換句話說就是用化學(xué)、物理、生物等方法把普通物質(zhì)變成納米級(jí)的微細(xì)顆粒后形成的材料，納米材料是技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物，在現(xiàn)代社會(huì)里，其應(yīng)用范圍也越來越廣，在我國現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過程中有著舉足輕重的作用。

2.納米材料在涂料中的應(yīng)用意義

涂料是指涂布于物體表面在一定的條件下能形成薄膜而其保護(hù)、裝飾或者其他功能的一類液體或者固體材料。按照現(xiàn)代通行的化工產(chǎn)品的分類，涂料屬于精細(xì)化工產(chǎn)品。現(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料，是化學(xué)工業(yè)中的一個(gè)重要行業(yè)。作為一種產(chǎn)品，其質(zhì)量和性能的高低直接影響到了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。涂料有著保護(hù)、裝飾的作用，而隨著社會(huì)的發(fā)展，涂料在使用過程中也出現(xiàn)了一些問題，這些問題的存在使得涂料性能受到了挑戰(zhàn)。面對(duì)市場(chǎng)環(huán)境，提高涂料性能和質(zhì)量是其在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下立足的保障。而納米材料的應(yīng)用為涂料性能提供了技術(shù)保障。在涂料中加入納米材料，如納米級(jí)Ti02、ZnO、CaCO2、SiO2及炭黑，這些材料可以作為涂料的助劑，從而提高涂料的機(jī)械強(qiáng)度、附著力、防腐性能、耐光性，使得涂料的整體性能得到提升，從而更好地滿足實(shí)際需要。

3.納米材料在涂料中的應(yīng)用

3.1力學(xué)性能的改善

涂料力學(xué)性能主要表現(xiàn)在強(qiáng)度、硬度、耐磨性等方面，涂料力學(xué)性能的好壞直接關(guān)系到涂料的使用壽命。在涂料實(shí)際應(yīng)用過程中，受多種因素的影響，會(huì)出現(xiàn)力學(xué)性能的變化，從而難以發(fā)揮涂料應(yīng)有的作用。而納米材料的應(yīng)用能夠有效地改善涂料的力學(xué)性能。納米材料中的納米粒子比表面積要大，能夠與有機(jī)樹脂基質(zhì)之間存在良好的界面結(jié)合力，大顆粒與成膜物之間的空隙非常小，能夠有效地減少毛細(xì)作用，從而提高涂層的強(qiáng)度、硬度以及耐磨性。

3.2光學(xué)性能的改善

涂料主要是涂在物體表面，而在物體表面，涂料很容易腐化、脫落，而出現(xiàn)這種問題的根源就在于涂料的光學(xué)性能比較差，涂料在太陽的照射下快速地發(fā)生反應(yīng)。而納米材料具備大顆粒所不具備的光學(xué)性能。當(dāng)納米級(jí)微粒摻和進(jìn)母體材料時(shí)，可以提高母體材料的透明性，從而直接散射紫外光，同時(shí)，能夠?qū)⒆贤夤饫w帶出散射區(qū)域，從而大大的增強(qiáng)涂料的曝光、保色及抗老化性能。

3.3提高光催化效率

就納米材料而言，納米粒子尺寸小，比表面積要大，表面原子配位不全，從而使得表面活性點(diǎn)增多，由于表面活性點(diǎn)比較多，反應(yīng)接觸面就比較大，催化效率就要高。對(duì)于涂料這種產(chǎn)品而言，納米材料的可以作為涂料的光催化劑，因納米粒子的粒徑小，粒子吸收光能后，激發(fā)出的極子所到達(dá)表面的數(shù)量就會(huì)增多，從而加速催化，提高涂料的光催化性能。如二氧化鈦的光催化性能，這種光催化劑集廣泛應(yīng)用于廢水處理、有害氣體凈化、日用品等領(lǐng)域，同時(shí)還可以環(huán)境保護(hù)涂料自己殺菌涂料。

4.納米材料在涂料中應(yīng)用的關(guān)鍵問題

納米材料作為科技產(chǎn)物，它的作用毋庸置疑，但是就納米材料在涂料中的應(yīng)用來看，還處于初級(jí)階段，在實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)了一些問題，納米材料在涂料中的應(yīng)用還有待于深入研究。

4.1納米微粒比表面積以及表面張力大，納米微粒容易吸附而發(fā)生團(tuán)聚，而這種易團(tuán)聚的粒子很難分散開來，如果這些團(tuán)聚的粒子沒有良好的分散，就難以發(fā)揮納米材料在涂料中應(yīng)有的作用。因此，針對(duì)納米粒子團(tuán)聚問題，就必須深入研究納米粒子團(tuán)聚后的分散，要加大研究，以科學(xué)、先進(jìn)的方法來講這些團(tuán)聚的粒子來分散。

4.2納米材料屬于該科技產(chǎn)品，納米材料在涂料中的應(yīng)用與其他材料在涂料中的應(yīng)用情況有著一定的區(qū)別，納米材料在應(yīng)用過程需要根據(jù)涂料的特性來進(jìn)行，但是就目前來看，納米材料對(duì)涂料的作用研究還不夠深入，以至于納米涂料技術(shù)水平不夠高，涂料性能與國外相比存在著一定的差距。因此，加大科技的研究是納米材料普及應(yīng)用的保障。一方面，要繼續(xù)深入研究納米材料科技，不斷提高納米材料技術(shù)含量，另一方面，要加強(qiáng)國際合作，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù)理念，從而更好地發(fā)揮納米材料在涂料中的作用，不斷能提高涂料的性能。

5.結(jié)語

綜上，納米材料作為高科技產(chǎn)品，納米材料的應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)里發(fā)揮著越來越重要的作用。對(duì)于涂料這種產(chǎn)品而言，涂料性能決定了其使用壽命。而納米材料的應(yīng)用有效地提高了涂料的性能，以納米材料為載體，不僅可以提高涂料的強(qiáng)度、抗腐性，同時(shí)還能提高涂料的催化率和附著力。而隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料的應(yīng)用也將越來越普遍，為了更好地滿足社會(huì)發(fā)展的需要，深化納米材料的研究也越來越重要。