纳米涂料制备及应用

纳米涂料一般是由纳米材料与有机涂料混合而成，因此，更科学地讲，应该称作纳米复合涂料。普遍认为，必须满足两个条件才能称为纳米涂料：涂料中至少有一相的粒径尺寸在1—100nm的粒径范围；纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高或具有新的功能。

纳米涂料由成膜物质、颜填料、助剂、溶剂组成。与普通涂料相比，纳米涂料具有以下特点：能产生负离子，对人体有保健作用；能分解和吸收空气中的有害物质，如甲醛等；具有独特的防霉、杀菌功能；具有超强自洁功能；具有超强的耐洗刷性；具有超强的耐人工老化性；有防水、超强隔热的作用。

分类

• 纳米二氧化硅涂料

二氧化硅建筑涂料不分层，具有触变性，防流挂，施工性能良好，并且很大程度上提高了抗沾污性，具有优良的自清洁性能和附着力。纳米二氧化硅涂层干燥时能形成网络结构，可以提高车辆和船舶的涂层光洁度和抗老化程度。

• 纳米二氧化钛涂料

纳米二氧化钛建筑涂料可将乳胶漆的耐候性提高到一个新的等级。其催化复合涂料应用技术工艺简单，成本低廉。利用纳米二氧化钛光催化氧化技术制成的大气环境净化涂料，对空气中的氮氧化物净化效果良好，同时还可降解大气中的其它污染物。

• 纳米碳酸钙涂料

碳酸钙是一种优良的填充剂和白色颜料具有价格便宜、资源丰富、色泽好、品位高的特点。应用研究表明，纳米碳酸钙填充涂料，其柔韧性、硬度、流平性及光泽均有较大幅度提高。

生产所用的主要设备

纳米材料在涂料中的应用极大的改善了涂料的性能及环保性，已经成为市场的宠儿，纳米涂料生产过程主要设备有以下五种。

• 高速分散机

高速分散机是用来将涂料、研磨浆进行预混合。

• 球磨机

主要用来将难分散的颜料、填料、涂料研磨成为色浆或研磨到规定的细度。

• 调漆设备

分散后研磨细的漆浆与部分涂料树脂、涂料助剂、溶剂和色浆等使用调漆设备来混合均匀，并达到规定的颜色、黏度等指标。有的涂料还需要使用高速分散机来进行调漆。

• 过滤设备

过滤设备是用来过滤调漆完的涂料中的少量粗渣等杂质，从而达到净化目的。常用的设备有振动筛，操作简单方便清洗。

• 灌装设备

灌装设备分为手动和自动涂料灌装设备两种，它是用于将规定体积和质量的成品涂料包装密封。

应用领域

• 纳米防水涂料

纳米防水技术主要采用纳米级分子有机涂层材料，在真空无尘的环境下，经过超音波震荡，对电子产品进行完美封装，达到在水纳米防水涂料 中与正常状态使用中完全相同的功能。

• 自洁纳米涂料

自洁型的纳米涂层可使太阳能电池板更容易保持清洁及更高的工作效率，降低了维护和运营的成本。利用纳米材料的双疏机理，使涂层的水分有效的排出，并阻止外部水份的侵入，使涂膜具有呼吸的性能。同时利用纳米材料的双界面的物性原理，有效地排出粉尘及油污的侵入，使之保持良好的自洁性。

• 光学应用纳米涂料

纳米粒子的粒径远小于可见光的波长400~750nm，具有透过作用，从而保证了纳米复合涂料具有较高的透明性。纳米粒子对紫外线具有较强的吸收作用。在外墙建筑涂料中添加TiO₂、SiO₂等纳米粒子以提高耐候性，在汽车面漆中添加TiO₂以提高汽车涂料的耐老化性等。

• 隐身纳米涂料

纳米隐身材料因具有极好的吸波特性，同时具有兼容好、质量小和厚度薄等特点，由它制成的涂料在很宽的频带范围内可以降低探测器的探测距离，同时也对可见光、红外和声有隐身作用，因而在军事方面有广泛的应用。

• 纳米抗菌涂料

光的照射可以引起TiO₂表面在纳续洗负离子入回生态项保接 米区域形成亲水性及亲油性两相共存奇妙的超双亲性。国内已经将工业化生产的纳米抗菌粉用于涂料中，可制得纳米杀菌涂料，涂覆于建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具、医院手术间和病房的墙面、地面等，起到杀菌、保洁作用。

参考资料

李训生等.《复合纳米材料在涂料中的应用实例》

柯昌美等.《纳米复合涂料的制备》

王志强等.《纳米涂料及其制备》

张小娟.《纳米涂料的发展概况》

文章来源：中国粉体网