納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì)，將其用在涂料中，可明顯提高涂料性能或使涂料具有耐老化、抗輻射、剝離強(qiáng)度高等某些特殊功能。
1、納米涂料的分類
同一種納米粒子在不同粒徑下會(huì)有不同的作用，不同種類的納米粒子也可以在涂料中起相同的作用。按納米涂料的用途可歸納為以下幾種：
?。?/strong>1）光學(xué)應(yīng)用納米涂料
納米粒子對紫外線具有較強(qiáng)的吸收作用，在外墻建筑涂料中添加TiO2、SiO2等納米粒子可提高耐候性，在汽車面漆中添加TiO2可耐老化性等，TiO2在汽車面漆中還可起到效應(yīng)顏料作用，與其它片狀效應(yīng)顏料如鋁粉顏料或珠光顏料并用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生伴有乳光的隨角異色性，可用于豪華轎車面漆，這是目前納米TiO2的最大用途，也是國外納米材料在涂料中應(yīng)用最為成功的例子之一。
?。?/strong>2）吸波納米涂料
由于納米超細(xì)粉末尺寸非常小，具有吸收電磁波的性能，它們對不同波長的雷達(dá)波和紅外線具有很強(qiáng)的吸收作用。因此，被納米顆粒改性后的涂料可成為軍事上用的隱身涂料。超細(xì)石墨粉納米吸波涂料，對雷達(dá)波的吸收率可達(dá)99%。納米涂層材料由于具有吸收頻帶寬、重量輕、厚度薄等優(yōu)點(diǎn)，有望在未來軍事隱身化方面大展身手。
（3）納米自潔抗菌涂料
納米TiO2顆粒在波長小于400nm的光照下，能吸收高于其禁帶寬度的短波光輻射，產(chǎn)生電子躍遷，使價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，并形成電子-空穴對，將能量傳遞到周圍介質(zhì)，誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng)，從而具有光催化性能。
超細(xì)納米氧化鋅由于尺寸小，比表面積大，表面的鍵態(tài)與顆粒內(nèi)部的不同，表面原子配位不全等，導(dǎo)致表面的活性位置增多，加大了反應(yīng)接觸面，因此，納米氧化鋅也是一種很好的光催化劑。在紫外光照射下，它能分解有機(jī)物質(zhì)，起抗菌和除臭作用。具有這一性質(zhì)的光催化劑可用于環(huán)保涂料中，納米ZnO加入涂料可顯著提高涂料的耐人工老化能力。
?。?/strong>4）納米導(dǎo)電涂料
具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，同時(shí)，納米氧化物粒子的顏色不同，這種涂料不但具有靜電屏蔽特性，而且克服了涂料顏色的單調(diào)性。
?。?/strong>5）納米高力學(xué)性能涂料
當(dāng)涂料的重要組成部分顏料顆粒達(dá)到納米級(jí)大小并分散在涂膜中時(shí)，由于比界面很大，具有很大的結(jié)合力，對有機(jī)涂層有一定的增強(qiáng)作用，提高了涂層的硬度、抗沖擊性和耐磨性。此外，納米顆粒還可以降低涂層在干燥過程中的殘余應(yīng)力，從而增強(qiáng)涂層的附著力。研究表明，納米SiO2顆粒在紫外光固化涂料中可明顯提高涂膜的硬度和附著力，并且經(jīng)納米材料改性后的家具表面漆、汽車面漆的耐磨性和耐刮傷性也有很大提高。
2、納米涂料市場前景
目前，納米技術(shù)在涂料行業(yè)已得到較廣泛的應(yīng)用，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車業(yè)、航空業(yè)及其他工業(yè)領(lǐng)域。研究指出，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)是推動(dòng)全球納米涂料市場的關(guān)鍵因素。例如有企業(yè)研發(fā)的超薄型納米保護(hù)涂料，既環(huán)保又無毒，且具有優(yōu)異的抗紫外線、耐久性等性能。
納米技術(shù)還可廣泛應(yīng)用于汽車擋風(fēng)玻璃、玻璃墻面、淋浴間等需要達(dá)到優(yōu)異疏水效果的基材表面，以此抑制水漬污染。此外，也可應(yīng)用于施藥器材、移植手術(shù)系統(tǒng)、內(nèi)窺鏡診斷儀等醫(yī)療領(lǐng)域。在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，其應(yīng)用需求也與日俱增，并為全球納米涂料市場帶來了新的發(fā)展空間。
研究指出，中國、日本、印度在納米技術(shù)研發(fā)方面表現(xiàn)更為活躍，是推動(dòng)市場發(fā)展的主要因素。未來幾年全球納米涂料市場在亞太地區(qū)將快速發(fā)展，預(yù)計(jì)2022年全球納米涂料市場規(guī)模將達(dá)到142億美元，年復(fù)合增長率高達(dá)24.6%。
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
