纳米技术在涂料中的应用

纳米技术在涂料中的应用
纳米技术在涂料中的应用

涂料与涂装论文

材物(实验)1301

侯全刚

1309000208

纳米技术在涂料中的应用

摘要:本文从纳米材料的力学性能,光学性能等方面概括了纳米技术在涂料中的应用前景,并指出了纳米涂料发展中存在的问题,对纳米涂料技术的进一步研究提出了建议。

关键词:纳米技术;纳米复合涂料;纳米

TiO;抗菌涂料;耐老化涂料;

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引言:

纳米涂料是由纳米材料与有机涂料复合而成的,因此一般称为纳米复合涂料(Nanocomposite coating)。纳米涂料必须满足两个条件: 一是至少含一相尺寸在1~100 nm之间,二是由于纳米相的存在而使涂料性能得到显著提高或有新功能,两者缺一不可。

纳米涂料在常规的力学性能(如附着力、抗冲击、柔韧性)方面会得到提高,还有可能提高涂料的耐老化、耐腐蚀、抗辐射性能。此外,纳米涂料还可能呈现出某些特殊功能如:自清洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等性能。

纳米涂料力学性能的研究

颜料是涂料的重要组成物,当颜料颗粒以纳米级的大小分布在涂膜中时,因为纳米粒子与树脂的比界面很大,结合力强,对有机涂层起到增强作用,从而提高硬度、抗冲击性,另外,纳米粒子的存在还可降低涂膜干燥过程中的残余内应力,从而提高涂膜的附着力。

根据研究表明,纳米

SiO在紫外光固化涂料中可明显提高涂膜的硬度与附

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SiO表面含有大量羟基,亲水性较强,与树脂(4~5%)时,涂料硬度明显提高,着力。

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原因是当纳米粒子均匀分散在有机材料中时,与材料的比界面大,结合力强,对有机材料具有增强效应,提高了有机复合材料的硬度。

此外,纳米CaCO3在纸张涂料中的应用也提高了纸张的折曲性和柔软度,纳米建筑涂料的耐磨性、耐擦洗性都有明显改善。纳米改性的家具面漆、汽车面漆的耐磨性、硬度、耐刮伤性也极优越。

在纳米涂料机械性能的研究方面,目前主要研究纳米CaC03、Si02.滑石粉、硅酸铝、铁系颜料等对涂膜耐擦洗、耐磨、附着力、抗冲击、柔韧性的改进。这方面的研究重点是探索纳米粒子与树脂界面的相互作用机理和混合机理,以期为

纳米涂层机械性能的提高获得理论依据。这方面纳米高分子复合材料的研究有借鉴意义。

纳米涂料光学性能的研究

纳米涂料作为豪华汽车面漆的研究

当纳米级二氧化钛与铝粉颜料或云母珠光颜料混合用于涂料中,使其涂层具有随角异色性即从不同角度观察其反射光可看到不同的颜色。产生这种现象的原因是:纳米二氧化钛本身有透明性,又具有对可见光一定程度的遮盖,透射光在铝粉表面反射与纳米二氧化钛本身表面反射产生了不同的视觉效果。这种配色技术最早由美国于1985年开发成功,1987年便应用于轻工业。目前至少有11家涂料公司开发了这类产品。

还可以利用纳米

TiO材料对紫外线的屏蔽作用来提高汽车面漆涂料的耐老

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化性能。因为紫外线常引起涂料主要成膜物质的分子链断裂,形成非常活泼的游离基,这种游离进一步引起整个主要成膜物质分子链的分解,最后导致涂层老化变质。对有机涂层来讲,太阳辐射的紫外线是所有在大气条件下作用于涂层的其它各因素中最有侵蚀性的因素。因此对有机涂层来说,若能屏蔽太阳光中的紫外线,则可大幅提高漆膜的耐老化性能。

纳米涂料在隐身材料中的应用

纳米隐身涂料又称为雷达波吸收涂料指能有效地吸人雷达波并使其散射衰减的一类功能涂料。当纳米级的羟基铁粉、镍粉、铁氧体粉末改性的有机涂料涂到飞机、导弹、军舰等武器装备上,可使这些装备具有隐身性能,其原理是:一方面,纳米超细粉末具有很大的比表面积,能吸收电磁波;另一方面,纳米粒子尺寸远小于红外线及雷达波长,对波的透过率很大,因此不仅能吸收雷达波,也能吸收可见光和红外线。由它制成的涂层在很宽的频率范围内可以逃避雷达的侦察,同时也有红外隐身作用。

在目前研究的纳米粒子中,纳米ZnO等金属氧化物由于质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波能力强等优点,成为吸波涂料的重要研究方向之一。另外,据报道,美国研制的超细石墨粉纳米吸渡涂料,对雷达渡的吸收率大于99%,其它金属超细粉AI、Co、Ti、Cr、Nd、Mo等也是很有潜力的吸波纳米粉体。

纳米涂料在环境保护中的应用

纳米涂料的光催化性质

以纳米2TiO 为代表的半导体光催化材料, 能利用太阳光或紫外光催化降解

有机污染物、消毒灭菌、吸附并分解有毒气体、自清洁, 因此倍受人们的青睐。纳米T iO2 具有无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好等优点已被广泛用于空气净化等环保领域。

室内空气的净化

室内有害气体主要有装饰材料等放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气等, 这些气体在百万分之几时就能使人感到不适, 有些甚至能致癌。随着人们健康和环保意识的增强, 人们迫切需要净化室内外空气的环保材科, 纳米2TiO 光催化剂就是一种很好的环境净化材料。2TiO 光催化剂在光照条件下可将空气中的有机物分解为CO2、H2O 和相应的有机酸,如纳米2TiO 光催化绿色

涂料在密闭空间内7天的降解效率达到92% , 纳米2TiO 光催化降解甲醛为CO2

和H2O, 不会产生其它有机物的污染, 只要含有纳米2TiO 光催化剂的复合材料

存在, 对甲醛的驱除作用就会有效。

除臭

空气中恶臭气体主要有五种: ( 1)含硫化合物,如硫化氢、二氧化硫、硫醇类、硫醚类等; ( 2)含氮化合物, 如胺类、酰胺等; ( 3) 卤素及其衍生物, 如氯气、卤代烃等; ( 4)烃类, 如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等; ( 5)含氧的有机物, 如醇、酚醛、酮、有机酸等。以前普遍采用活性炭除这些臭气, 随着气体在活性炭表面的富集, 其吸附能力明显降低, 使其应用受到限制; 而使用了2TiO 光催化剂吸附这些气体, 经紫外光照射气体分解后又可恢复其新鲜表面, 消除了吸附限制,所以纳米2TiO 光催化绿色涂料对空气中的臭气具有较好的降解作用。

杀菌消毒

光照下的2TiO 催化剂可以对细菌细胞产生光化学氧化作用而降低生物体中辅酶的活性导致细胞死亡, 从而使水中的酵母菌、大肠杆菌、乳酸杆菌和葡萄球菌等不能存活。利用金属离子掺杂改性的2TiO 光催化膜功能材料, 在紫外光照下20 min , 可使大肠杆菌和金黄色葡萄球菌体等的失活率达到90% 以上,应用2TiO 光催化的方法在体外对宫颈癌细胞进行杀菌试验, 结果表明,2TiO 在光照下对宫颈癌细胞

具有明显的杀灭作用。

由于纳米2TiO 是一种比较安全和稳定的化合物, 它对人和动物体无毒性, 在国外已用于制作食品添加剂, 不会产生任何毒素又能杀灭微生物, 光催化因而成为很有 发展潜力的消毒杀菌新工艺。

目前, 运用光催化反应净化室内空气的产品有:抗菌瓷砖、抗菌卫生陶瓷、除臭照明灯具、防污除臭日光灯、除臭杀菌空气清净器、除臭板、除臭纸和布等; 除此还可在居室、办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷2TiO 光催化薄膜或在房间

内安装2TiO 光催化设备如2TiO 空气净化器或空调器中安装纳米2TiO 空气净化

网等, 均可有效地降解这些有机物,净化室内空气。

日本已有多家公司利用T iO2 光催化反应生产出了改善空气品质的技术和实用产品。日本石源公司与丰田汽车公司、Equos 研发公司联合成功开发了消除空气中的NOx 、甲醛的技术。该技术在2TiO 中添加了特殊的氧化助催化剂, 大大提高了净化污染空气的能力。石源公司还开发出了一系列2TiO 的二次产品。例

如将2TiO 混入活性炭并加无机粘结剂做成成型的产品。富士电机综合研究所制

成了处理低浓度NOx 的空气净化器, 并制成了除臭的冷藏车。三菱制纸利用2TiO 和无机吸附剂的复合材料制成了空气净化除臭机。日本国立材料科学研究

所开发了一种能高效分解化学物质的2TiO 光催化剂, 由于采用了很薄的薄膜成形技术, 从而提高了催化剂单位面积的容量, 其分解效率比目前工业上用的催化剂高一个数量级以上。

白清洁纳米涂层

自清洁涂层最早是通过溶胶一凝胶法制成2TiO 溶胶,涂附在玻璃或陶瓷物面上后,在500以上温度进行热处理,生成有光活性的2TiO 薄膜,通过工艺条件的改变可控制2TiO 的晶型与粒径大小。90年代日本ToTo 、Takenaka 公司已经在陶瓷等建材产品上涂敷2TiO 薄膜来达到物面的自清洁作用,它的用途极其广泛,可以保证玻璃清洁、防止墙面有油腻的印迹,减少医院墙面的细菌数,甚至可用于污水处理。

随着纳米粉体技术的发展,自清洁涂层可以直接由纳米涂料附在物面上,如把气相法生成的纳米2TiO 粒子分散在含一二酮和偶联剂的有机溶剂中,再加上

烷氧基硅烷制成2TiO 自清洁涂料,自清洁纳米涂层的作用原理是利用纳米粒子的

光活性来分解有机物或杀菌。2TiO 在波长小于400 nm 的光照下,能吸收能量高

于其禁带宽度的短波光辐射,产生电子跃迁,价带电子被激发到导带,形成空穴一电子对,并将能量传递到周围介质,诱发光化学反应,具有光催化能力,目前纳米2SiO 、ZnO 的自清洁涂层研究得比较多。另外,以纳米2SiO 为载体,Ag 吸

附在载体上也能作为纳米复合银系抗菌涂层。

纳米技术在涂层其它方面的应用

纳米涂层的应用极其广泛,利用纳米粒子的流变性,可制成流平性与防流挂性极其优良的涂层,利用纳米2TiO 、23Cr O 、23Fe O 等具有半导体性质的粉体作

为颜料加入涂料中,可制成导电型抗静电涂料,在电子仪器、家电、家具方面有着极广泛的用途。在提高涂层热稳定性方面,有关研究表明,加入纳米2SiO 有一定的改善效果。低温热失重情况下,纳米2SiO 可使环氧丙烯酸酯的光固化涂料的热失重初温从330 K 提高到366 K ,热失重终温由358 K 提高到370 K 。利用纳米涂料还可制成含2TiO 的亲水亲油涂层- 或含阵列碳纳米管膜的超双疏(疏

水、疏油)涂层,从而改进物面的界面性能。另外,有文献报道,防滑防腐蚀涂层也可通过纳米技术得到改进。

纳米涂料存在的问题

纳米涂料制备过程中最大的问题就是纳米分散与稳定的问题。纳米粒子的分散可以使用现行的涂料生产设备(如砂磨机、球磨机、三辊机、胶体磨、高速分散机等),另外超声波分散也是一种经常使用的方法,分散时最重要的不是暂时的均匀分散,而是长期的分散,防止纳米粒子在涂料液中的沉降、絮凝。为了使表面活性很大的纳米微粒在涂料中稳定存在,并且均匀分散,常采用纳米微粒表面修饰方法,包括物理修饰与化学修饰。物理修饰一般是指表面活性剂法(如十二烷基苯磺酸钠修饰纳米2TiO )与表面沉积法(如纳米23Fe O 表面包覆23Al O ),化学修饰可采用偶联剂法(如硅烷偶联剂修饰2SiO )、酯化反应法(如伯醇酯化反应修饰2TiO )和表面接枝改性法(如甲基丙烯酸接枝改性2SiO ) 经过不同修饰方法改性的纳米粒子在不同溶剂中的稳定性是不一样的,在纳米粒子稳定性方面,还有待进一步研究。纳米测试技术有待提高,在表征纳米颜料的粒度及分布时,现在

采用的重力沉降、小角度激光衍射仪仅能测试到微米或亚微米粒子,目前主要采用扫描电镜成相观察;在进行表面特征与界面性质分析时,采用原子力显微镜观察。这些方法所采用的仪器有的很昂贵,在涂料中应用有待深入。另外,纳米涂料缺乏相关的标准,比如纳米颜料在纯度、粒度、粒度分布、贮藏稳定性等的指标

以及测试方法的标准亟待完善。

结论

纳米涂料是一种新型的涂料,目前关于纳米涂料的一些制备工艺、理论基础、检测方法与手段仍不是很完善,有待进一步提高。纳米涂料的进一步研究主要集中在以下几方面:

①利用纳米材料改进潦层的基本性能,如研究纳米CaCO3、Sio2、滑石粉、硅酸铝、铁系颜料等传统无机盐填料的纳米微粒对涂膜光泽、耐擦洗性、耐磨性、柔韧性、抗冲击性、硬度、附着力、耐候性、抗老化性、阻透性、增效性、增稠性、遮盖率、耐温性的影响,进一步提高涂层的化学与物理性能

②利用纳米材料赋予涂层新的特殊性能,如研究02等纳米粒子对涂层吸光性、吸渡性、静电屏蔽性、抗老化性、防腐防滑等性能的影响,拓展涂料的使用范围。

③研究纳米粒子在涂料中的分散与稳定性,探索纳米粒子与树脂界面的相互作用机理和相互混合机理,为纳米沫料生产与研究提供理论支持。

④研究纳米粒子互配以及纳米粒子与非纳米粒子混合同题,

⑤纳米涂料中纳米颜料的测试方法及标准化的完善。

总之,随着纳米技术在建材、电子、信息、生命科学等各个领域的发展,纳米涂料也将进一步取得突破并降低生产成本,逐渐走人生活、工业用途的领域。

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云母粉在涂料中的应用

湿磨(绢)云母粉——涂料功能性填料 填料, 云母, 涂料, 功能性 一、湿磨(绢)云母在涂料中应用机理 据国内外有关参考文献介绍,无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关,一般按下列顺序递减:片状,纤维状,柱状,粒状。 另外湿磨(绢)云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来,湿磨(绢)云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮,在涂膜中平行排列、搭接和重叠,形成一种叠层结构,增加了涂膜的致密性,从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、抗透水性、防止龟裂。湿磨(绢)云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫外线等耐侯性指标,这主要是由于片状结构的湿磨(绢)云母对紫外线、微波、红外线具有极好的屏蔽效应,而且湿磨(绢)云母的化学组成稳定,呈惰性,能耐酸碱,从而使涂料更适应酸雨 等日益恶化的气候环境。 二、湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较 湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较表

三、湿磨(绢)云母在涂料工业中应用具有以下特点和功能 1、片状结构,加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力,与成膜物质发生化学反应,使之成一体,使涂膜能有消地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐侯性,防止龟裂、延迟粉化,延长涂膜的使用寿命;减少树脂的用量,从而降低生产成本。 2、片状结构,可以提高涂料的致密性,消除针孔不良现象。 3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性,改善涂刷均匀性。 4、化学稳定性好:具有优良的耐热和耐酸碱性;具有抗菌、防霉的作用。 5、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。 6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性。 7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性,湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层间,使涂 料久不褪色。 8、调节涂料的光学性能,改善涂膜的外观,对涂料体系具有消光性。 9、在户外涂料中,云母通过反映光线而赋予涂膜亮光,这对于有些产品是很重要的。 四、湿磨(绢)云母应用实例 通过试验,发现在外墙涂料中添加3~12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物填料如:碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比,涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性均有所提高。800目比400目效果佳;说明粒度越细、效果越好。经质检站人工老化指标测试,1000小时后,涂膜 不变色、不粉化。(具体指标见下表) 湿法云母粉在涂料的应用 文章引用自: [引用] 2006-05-24 | 发表者: prt778 一.湿法云母粉与干法云母粉的区别 云母是一类结构复杂的水合铝硅酸钾或类似的矿物,品种较多,例如白云母muscovite

浅谈纳米技术的研究与应用

浅谈纳米技术的研究与应用 1.引言 当集成电路代替电子管和半导体晶体管的初期,1959年美国诺贝尔奖获得者查理·费曼(Richard Phillips Feynman),在美国加州理工学院召开的美国物理年会上预言:“如果人们能够在原子/分子的尺度上来加工材料,制造装置,将会有许多激动人心的新发现,人们将会打开一个崭新的世界。”这在当时只是一个美好的梦想。 如今,这个预言和梦想终于实现了。费曼所预言的材料就是现在的纳米。 今天,不少科学家又在预言,纳米科技将在新世纪里得到惊人的发展,纳米科技将给人类的科学技术和生活带来革命性的变化。科学家认为,纳米时代的到来不会很久,它在未来的应用将远远超过计算机,并成为未来信息时代的核心。 我国著名科学家钱学森早在1991年就指出:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命,从而将是21世纪的又一次产业革命。” 英国理论物理学家斯蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家。他预测:“未来一千年人类有可能对DNA基因重新设计。而生化纳米材料则是设计DNA基因所必须具备的医药材料基础。” 近年来,科学家勾画了一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子备件,巨型计算机可装入口袋;通过纳米化,易碎的陶瓷可以变成韧性的;世界还将出现1μm以下的机器甚至机器人;纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径,对基因进行定点等。 海内外科技界广泛认为,纳米材料和技术的大规模应用可望在10年内实现。现阶段纳米材料和技术正向新材料、微电子、计算机、医学、航天航空、环境、能源、生物技术和农业等诸多领域渗透,并已得到不同程度的应用。 1998年8月20日,《美国商业周刊》发表文章指出,21世纪有三个领域可能取得重大突破:生命科学和生物技术;纳米材料和纳米技术;从外星球获得能源。并指出这是人类跨入21世纪所面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:“70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为21世纪先进国家。” 1974年,Taniguchi最早使用纳米技术(Nanotechnology)一词描述精细机械加工。1977年美国麻省理工学院的德雷克斯勒也提倡纳米科技的研究。但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。1982年发明了扫描隧道显微镜(STM),以空前的分辨率揭示了一个“可见的”原子、分子世界。到80年代末,STM已不仅是一个可观察的手段,而且已成为可以排布原子的工具。STM与AFM(原子力显微镜)

浅谈纳米技术及其应用

浅谈纳米技术及其应用 1 概述 1.1 引言 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。纳米技术兴起于20世纪80年代,随着它的逐步发展和完善,人类将必然在认识和改造自然方面进入一个前所未有的新阶段。 1.2 纳米技术的发展 最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼教授[1]。1959年他在一次题为《在底部还有很大空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说,人类能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态,最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。这正是关于纳米技术最早的构想。 20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist和Buhrman[2]利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒,提出了纳米晶体材料的概念,成为纳米材料的创始者。之后,麻省理工学院教授德雷克斯勒[3]积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。 纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末、90年代初。1981年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM),为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984年德国学者格莱特[4]把粒径6nm的金属粉末压成纳米块,经研究其内部结构,指出了它界面奇异结构和特异功能。1987年,美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO 多晶体。 2

纳米光电子技术的发展及应用

纳米光电子技术的发展及应用 摘要:纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学和现代技术结合的产物,由纳米技术而产生一些先进交叉学科技术,本文主要讲述的纳米光电子技术就是纳米技术与光电技术的结合的一个实例,随着纳米技术的不断成熟和光电子技术的不断发展,两者的结合而产生的纳米光电子器件也在不断的发展,其应用也在不断扩大。 关键词:纳米技术纳米光电子技术纳米光电子器件应用 一、前言 纳米材料与技术是20世纪80年代末才逐步发展起来的前沿性,交叉性的学科领域,为21世纪三大高新科技之一。而如今,纳米技术给各行各业带来了崭新的活力甚至变革性的发展,该性能的纳米产品也已经走进我们的日常生活,成为公众视线中的焦点。[2 纳米技术的概念由已故美国著名物理学家理查德。费因曼提出,而不同领域对纳米技术的看法大相径庭,就目前发展现状而言大体分为三种:第一种,是美国科学家德雷克斯勒博士提出的分子纳米技术。而根据这一概念,可以制造出任何种类的分子结构;第二种概念把纳

米技术定位为微加工技术的极限,也就是通过纳米技术精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术;第三种概念是从生物角度出发而提出的,而在生物细胞和生物膜内就存在纳米级的结构 二、纳米技术及其发展史 1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开,将纳米技术划分为6大分支:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学,促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性,神奇性和广泛性,吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造,测量、控制和产品的技术。纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能的检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子的制备技术;纳米材料;纳米生物学技术;纳米组装技术等。其中纳米技术主要为以下四个方面 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。 2、纳米动力学:主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等. 3、纳米生物学和纳米药物学:如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分

钛白粉在涂料中的应用

中国金红石型钛白粉与国外产品的质量有不小差距。对涂料而言,存在众多体系:水性的内、外墙乳胶漆,油性外墙漆,船舶漆,粉未涂料,卷钢涂料,木器涂料,防腐涂料等。不同涂料所采用的体系完全不同,对钛白粉的应用要求也不同: A.乳胶漆 乳胶漆为水性,不含溶剂或含有少量溶剂,具有耐候、可刷洗、环保等优点,被广泛用作建筑涂料。由于内、外墙乳胶漆所采用的乳液体系各异:丙烯酸型、苯丙、醋丙等。从而对钛白粉的应用要求也不同。 近年来,各涂料厂为了提高生产效率,多取消了研磨工艺,由此,对钛白粉在乳胶漆中的分散性,分散稳定性的要求变得更为突出。当然,钛白粉在乳胶漆中的遮盖力也同样重要。在国产钛白粉中,如果以在乳胶漆中的分散性而论,龙蟒996名列前茅,与杜邦的R902基本无差异,镇江钛白的某个品种也不错;若以在乳胶漆中的遮盖率而论,则东佳的R2400及渝钛白的258较好。在外墙乳胶漆中,各工厂基本上都使用进口金红石型钛白粉,如R706等。国产钛白粉由于技术上存在的差距(耐候性),目前还未被国际大公司在外墙乳胶漆中所采用。某著名国际涂料集团十年前曾计划将其使用的钛白粉国产化率达50%以上,但直到今天,该集团采用的中国钛白粉的量仅占其总量的10%左右,主要原因是分散性,分散稳定性及遮盖力不能满足要求。 B.卷材和印铁涂料 彩钢是近年来发展起来的新品种,彩钢具有坚固耐久、使用方便、美观大方、可以拆卸等优点而受到用户欢迎。卷材涂料可分为里层和表层,表层又分为底漆和面漆。表层要求高,面漆的要求更高。 卷材涂料对国产钛白粉要求与乳胶漆完全不同:卷材涂料为溶剂型,大量使用醇醚类溶剂,特殊酯类及酮类溶剂,多数为聚脂和环氧树酯体系。强极性体系导致钛白粉不易分散,由于加工工序可包含研磨工序,反而对国产钛白粉分散性要求不苟刻,但对遮盖力要求高。卷材涂料一般都使用金红石型,里层背面漆要求相对较低,可以使用国产金红石,表层漆还是用进口金红石型。国产钛白粉可能多数是针对乳胶漆而开发,应用于卷材涂料中目前还达不到要求的细度及遮盖力。目前仅1-2家厂家的个别型号可用于底漆制造。 C.防腐涂料 防腐涂料以船舶漆为代表,以环氧树脂体系为主,多数厂不采用研磨工序。防腐涂料对钛白粉综合性能要求不十分苛刻,国产的钛白粉能否被采用,关键取决于分散性,分散稳定性及遮盖力。国产产品目前主要被用在底漆中,对耐候性要求高的面漆,目前仍主要使用进口耐候级钛白粉。 D.家具漆 家具漆主要分聚氨酯及硝化棉型,分散性对国产钛白粉在家具漆中应用非常关键,若制造工艺中不包含研磨工序,国产钛白粉很难达到要求的细度,尤其是硝化棉型。 E.汽车漆 汽车漆有高级和中低级之分,最好的是轿车漆,其次是卡车和客车漆。目前能够使用在轿车漆中的钛白品牌很少,均为专用型进口金红石钛白,如R2310等。国产金红石钛白目前

云母氧化铁在保护性涂料中的应用

云母氧化铁在保护性涂料中的应用
前言 涂料的使用历史可以追溯到 25000 年前的石器时代,主要用于着色。但直到公元前 600 ~公元 400 年,古 希腊及古罗马人才意识到涂料除了装饰性用途外,还具有保护功能。在 13 世纪的英国,开始使用清漆并利用 其保护功能。随后,在工业革命时期( 1750 ~ 1830 年),有证据显示开始大量采用基于沥青及蜡的涂料保 护船底。工业革命使钢铁大量用于建筑及工程,从而促使涂料特别是用于保护金属的涂料的需求。这导致这些 涂料的用途更专一,主要的目的是作为保护性涂料以防止金属表面底材在各种环境下的自然腐蚀,其功能不同 于其它类型的涂料。
由于工业的飞速发展,环境的侵蚀越来越严重,因此如何防止全球环境污染对金属的侵蚀越来越受重视。每年 由于金属表面保护不当引起的损失都相当大,而通过使用合适的保护性涂料可以最低程度减少这种损失。 随着科学技术的发展,保护性涂料已经广泛使用。从十九世纪的最古老的焦油及沥青涂料、亚麻油红色含铅涂 料,到 20 世纪 30 、 40 年代,出现了醇酸及氯化橡胶涂料,其中含有一些防腐颜料如铬酸锌及锌粉等。 而到了现代,随着材料技术的发展,各种防腐颜料在保护性涂料中采用,通过混入它们来主要用于提高涂料的 保护性能。其中一些是含铅及含铬的颜料,即使这些颜料加入后对涂料的保护性能效果极好,但出于环保法规 及成本考虑的要求,仍做了大量研究以取代这些颜料类型,因此迫切需要寻找这些颜料的合适替代品,用于配 制无环境污染且经济的保护性涂料。 常用于配制无环境污染的保护性涂料的颜料替代品之一为云母氧化铁( MIO )。 云母氧化铁颜料为薄层状及片状的晶体结构,长期以来已被广泛用于底漆及面漆涂料配方中。含有 MIO 颜料

云母粉在涂料中的应用

湿磨(绢)母粉涂料功能性填料 一、在涂料中应用机理 据国内外有关参考文献介绍,无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关,一般按下列顺序递减:片状,纤维状,柱状,粒状。 另外湿磨(绢)云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来,湿磨(绢) 云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮,在涂膜中平行排列、搭接和重 叠,形成一种叠层结构,增加了涂膜的致密性,从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、 抗透水性、防止龟裂。 湿磨(绢)云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫 外线等耐侯性指标,这主要是由于片状结构的湿磨(绢)云母对紫外线、微波、红 外线具有极好的屏蔽效应,而且湿磨(绢)云母的化学组成稳定,呈惰性,能耐酸碱,从而使涂料更适应酸雨等日益恶化的气候环境。 二、与其它无机填料应用之比较 湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较表

三、在涂料工业中应用具有以下特点和功能 1、片状结构,加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力,与成膜物质 发生化学反应,使之成一体,使涂膜能有消地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐侯性,防止龟裂、延迟粉化,延长涂膜的使用寿命;减少树脂的用量,从而降低生产成本。 2、片状结构,可以提高涂料的致密性,消除针孔不良现象。 3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性,改善涂刷均匀性。 4、化学稳定性好:具有优良的耐热和耐酸碱性;具有抗菌、防霉的作用。 5、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。 6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性。 7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性,湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层间,使涂 料久不褪色。 8、调节涂料的光学性能,改善涂膜的外观,对涂料体系具有消光性。 9、在户外涂料中,云母通过反映光线而赋予涂膜亮光,这对于有些产品是很重要的。 四、应用实例 通过试验,发现在外墙涂料中添加3~12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物填料如:碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比,涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性均有所提高。800目比400目效果佳;说明粒度越细、效果越好。经质检站人工老化指标测试,1000小时后,涂膜不变色、不粉化。(具体指标见下表) 湿法云母粉在涂料的应用 文章引用自: [ 引用] 2006-05-24 | 发表者: prt778 .湿法云母粉与干法云母粉的区别 云母是一类结构复杂的水合铝硅酸钾或类似的矿物,品种较多,例如白云母muscovite K 2Al 4(Y)(OH) 4 (Y = Al 2Si 6O20,下同)、绢云母sericite K 2Al 4(Y)(OH)x (x > 4)、金云母phlogopite K 2Mg6(Y)(OH,F)4、黒云母biotite K2(Mg,Fe)6(Y)(OH)4、钠云母paragonite Na 2Al 4(Y)(OH) 4 以及含锂、钒、铬等等的品

纳米技术的应用与前景

纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技,我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技,有着我们未所发掘到潜能与实用价值,在这个世代,各种技术的发展迅速,随着纳米技术的进一步发展,可以作为一种催化剂,促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米(一种长度计量单位,等于1/1000,000,000米)尺度附近的物质,其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”,其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域: 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程,但纳米技术已经证明,可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体,使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式,如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力,它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说:“当我们进入21世纪时,纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响,至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计,纳米技术在新世纪中的应用前景广阔,已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域,信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看,人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究,则是1959年,这一年,著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为,能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器,而这较小的机器又可制作更小的机器,这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末,美国MIT(麻省理工大学)的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初,德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒,并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来,这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言,尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成,碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子,其强度是钢的100倍,直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达,一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学,因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业,是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理

pcb纳米防水涂层使用方法

pcb纳米防水涂层使用方法与测试 智能手表是目前使用频率很高的随身携带的电子设备之一,特别是智能手表正伴随着人们健康的生活意识提高销量也随之增加。不管是清晨或傍晚,随处可见许多爱运动的人们,在公园或健身房都戴着智能手表听着音乐、记录着运动的数据。智能手表不仅让人们享受优美的旋律同时也记载着人们身体运动的状况和健康。尤其是户外运动会面临着运动的汗液、雨水、空气湿度等多种因素,若是智能手表防水防汗防腐蚀的性能不够的话,很容易出现被汗水、雨水浸入腐蚀的现象,而影响产品的使用效果和寿命。 Fluere1700系列纳米涂层是一种安全环保的纳米材料,外观透明、无明显气味。因此涂层在能产品PCB上的形成厚度约2-5微米的超薄防水涂层,能让水具备超高的表面张力形成较高水接触角的水珠,与线路板保持一定间隙,能有效保护智能手表的PCB及电子元器件不受汗渍雨水侵蚀。而且涂层具有防潮气、防氧化、抗盐雾腐蚀、散热好、超薄、速干等优点,那怎么样使用纳米涂层能让智能手表线路板可以防水防潮防盐雾腐蚀呢?

工具/原料 Fluere1700系列PCB专用纳米涂层50g 焊接好的智能手表PCB 选用干净的小玻璃容器一个,以能装得下测试PCB为最佳普通自来水若干 滴管一支 塑胶手套一副或镊子一个 方法/步骤 1.准备好一个干净的玻璃容器及焊接好的智能手表PCB部件

2.将Fluere1700系列纳米涂层溶液倒入事先准备好的玻璃容器中。室温尽量控制在25度左右的进行。 3.浸泡:①浸泡时喇叭、显示屏不可放入纳米涂层中,如果MIC是在主板上固定的不是带线的,就用透明胶暂时粘住MIC表面主要是MIC面上有几个送话孔,以免涂层影响MIC声音的大小。

矿物填料在涂料中的应用特性

矿物填料在涂料中的应用特性 1.概述 涂料是一种呈现流动状态或可液化之固体粉末状态或厚浆状态的,能均匀涂覆并且能牢固地附着在被涂物体表面,并对被涂物体起到装饰作用、保护作用及特殊作用,或几种作用兼而有之的成膜物质。 涂料产品除油漆之外,还包括了利用各种合成树脂、乳液等为主要原料生产的溶剂型涂料、乳胶型涂料、水溶性涂料、粉末状涂料等。 涂料中的无机填料又称体质颜料,有时也称颜料增量剂,可分为非功能性填料和功能性填料。前者主要起增量作用,以降低涂料的原材料成本;后者除具有增量作用外,还具有改进涂料或涂膜的某些性能的功能,如控制流变性、改进附着力、控制光泽、提高遮盖力、防止腐蚀和优化颜料积浓度等。 涂料是无机填料的主要用户之一,目前世界上涂料产量约2300万吨/年,共消费填料约600万吨/年。我国已成为世界上的涂料生产大国之一,目前生产的涂料约300万吨/年,大约消耗无机填料80万~100万吨/年。 2.填料在涂料中的功能和要求 涂料中的填料(体质颜料),通常是白色或稍带颜色的,折射率小于1.7的一类颜料。 它具有涂料用颜料的基本物理和化学性能,但由于折射率与成膜物质相近,因而在涂料中是透明的,不具有着色颜料的着色力和遮盖能力,是涂料中不可缺少的一种颜料。由于填料绝大多数来自天然矿石加工产品,其化学稳定、耐磨、耐水等特性好,且价格低廉,在涂料中起骨架作用。通过填充增加涂膜的厚度,改善涂膜力学性能,并能起耐久、防腐蚀、隔热、消光等作用。另一方面把它作为降低涂料制造成本的一种途径,利用其价廉、价格远远低于彩颜料,在满足漆膜遮盖力的前提下,适当添加体质颜料来补充彩色颜料在漆中应有的体积。 涂料中使用填料,降低成本不是唯一作用。填料所起的主要作用与功能是:①在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜丰满坚实;

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂 时间:2009-04-01 13:20 文字选择:大中小 1颜料润湿分散剂的作用 ①提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序,大约80%的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂,一方面达到同样细度的时间最短,可以缩短工时;另一方面,可以降低体系的粘度,使制造高颜料的色浆——颜料浓缩浆成为可能。颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会,使实现计算机配色成为可能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容,涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类型的色漆,减少了贮运、管理各方面的麻烦。 ②提高涂料的贮存稳定性、减少浪费。颜料(填料)润湿分散得不好,得到的产品稳定性差,贮存一定时间后,会出现分层现象。轻者返粗,需要返工,增加损耗。颜、填料沉底,严重时会发硬、结块,导致涂料无法使用而报废。只要使用恰当的润湿分散剂,都会提高涂料贮存稳定性,防止颜料返粗、沉底等问题。

③改善涂膜状态。使用润湿分散剂,使颜料分散得更好,可以提高颜料的着色力和遮盖力,改善涂料的流平性,增加光泽,使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮色、发花现象。譬如现在国际上一些大公司生产的钛白粉,其表面处理已做得非常好,研磨时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。但在配制灰色漆时,不加助剂的就可能会有发花现象,而加了助剂的就会防止该现象的发生。 ④其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力,增加颜料的耐候性和耐化学药品性。 控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体,一般场合下,假塑性的流变行为是配方设计者所追求的,它可以防止施工时的流挂现象。 2润湿分散剂的作用原理 前面已经讲过,涂料生产过程的第一步就是研磨——以达到最佳颜料分散。 颜料有三种存在状态:①原始颗粒,即单个颜料晶体或一组晶体,粒径相当小;②凝聚体,以面相接的原始颗粒团,其表面积比其单个粒子

纳米技术在医学领域的应用和重要影响

纳米技术在医学领域的应用 和重要影响 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

纳米技术在医学领域的应用和重要影响 摘要:纳米技术与生物医学的结合, 为医学界提供了全新的思路和便利, 纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用, 临床医疗将变得节奏更快、效率更高, 诊断、检查更准确, 治疗更有效, 人们的生命安全将得到更大的保障。 关键词:纳米材料,纳米技术,生物医学,应用,重要影响 “纳米(nm)”是一种度量长度的单位,一个纳米是百万分之一毫米,也就是十亿分之一米,大约相当于45个原子串起来的长度。根据2011年10月18日欧盟委员会通过的纳米材料的定义,纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料,这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1nm-100nm之间,并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。简单来说就是,一种由具有尺寸在100nm以下的微小结构的固体颗粒组成的材料。纳米技术是指一种在单个原子与分子层次上对物质的数量、种类和结构形态等进行精确的识别、观测和控制的技术,并在纳米尺度(1—100nm)内研究物质的特性和相互作用来达到创制新物质的高新技术。这项技术是在20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科,它具有创造新生产工艺、新物质和新产品的巨大潜能和前景,它将在21世纪掀起一场新的产业革命。 科技快速发展的今天, 科学技术的各个领域相互融合、渗透,其中纳米科技的发展促进了高新技术一体化的进程, 引起了科技界的高度重视。我国著名科学家钱学森曾经预言“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命, 从而将是21世纪的又一次产业革命”。纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。 美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域迅猛发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪的应用,医学纳米技术已经被列为美国优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断,2004年,美国国立卫生研究院所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、

云母粉在涂料中的应用

湿磨(绢)云母粉——涂料功能性填料 , , , 一、在涂料中应用机理 据国内外有关参考文献介绍,无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关,一般按下列顺序递减:片状,纤维状,柱状,粒状。 另外湿磨(绢)云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来,湿磨(绢)云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮,在涂膜中平行排列、搭接和重叠,形成一种叠层结构,增加了涂膜的致密性,从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、 抗透水性、防止龟裂。 湿磨(绢)云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫外线等耐侯性指标,这主要是由于片状结构的湿磨(绢)云母对紫外线、微波、红外线具有极好的屏蔽效应,而且湿磨(绢)云母的化学组成稳定,呈惰性,能耐酸碱,从而使涂料更适应酸雨等日益恶化的气候环境。 二、与其它无机填料应用之比较 湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较表

三、在涂料工业中应用具有以下特点和功能 1、片状结构,加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力,与成膜物质发生化学反应,使之成一体,使涂膜能有消地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐侯性,防止龟裂、延迟粉化,延长涂膜的使用寿命;减少树脂的用量,从而降低生 产成本。 2、片状结构,可以提高涂料的致密性,消除针孔不良现象。 3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性,改善涂刷均匀性。 4、化学稳定性好:具有优良的耐热和耐酸碱性;具有抗菌、防霉的作用。 5、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。 6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性。 7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性,湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层 间,使涂料久不褪色。 8、调节涂料的光学性能,改善涂膜的外观,对涂料体系具有消光性。 9、在户外涂料中,云母通过反映光线而赋予涂膜亮光,这对于有些产品是很重要 的。 四、应用实例 通过试验,发现在外墙涂料中添加3~12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物填料如:碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比,涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性均有所提高。800目比400目效果佳;说明粒度越细、效果越好。经质检站人工老化指标测试,1000小时后,涂膜不变色、不粉化。(具体指标见下表) 湿法云母粉在涂料的应用 文章引用自: [引用] 2006-05-24 | 发表者: prt778 一.湿法云母粉与干法云母粉的区别

粉末涂料中颜料、填料的选择

摘要:本文详细介绍了有机颜料、无机颜料、金属粉颜料、功能颜料等在粉末涂料中的应用以及颜料产品的技术参数。 1 概论 适用于粉末涂料的颜料按其性能和作用大致可分为:着色颜料﹑金属颜料﹑功能颜料﹑体质颜料等四大类。它们是粉末涂料的重要组成部分,赋予涂层绚丽多彩的色泽﹑改进涂料的机械化学性能﹑或降低涂料的成本等。 着色颜料分为有机和无机两大类,几乎能涵盖所有的色相体系。金属颜料主要包括浮型和非浮型铝粉﹑各种色调的铜金粉和珠光颜料﹑金属镍粉和不锈钢粉等。功能颜料主要包括荧光颜料﹑夜光颜料﹑耐高温颜料﹑导电颜料等。体质颜料广义地讲有钛白粉(锐钛型和金红石型)﹑碳酸钙(轻质和重质等)﹑硫酸钡(沉淀型和天然重晶石型)﹑滑石粉﹑膨润土﹑石英粉等。 配制高质量的粉末涂料离不开选择高质量的颜填料。颜填料对粉末性能的影响见表1。 2 颜填料选择的一些基本原则 2.1 颜料的选择 ·颜料种类繁多,性能不一,并非什么颜料都能用在粉末涂料中。粉末涂料由于自身的工艺特殊性,选择颜料时应注意以下几点。 ·颜料分散性要好,最佳分散粒度为0.2~0.9?m,不易结块。 ·颜料遮盖力和着色力要强。 ·热稳定性要好,至少需耐温160℃以上。 ·颜料要具备一定的耐光耐候性,如不易褪色,抗粉化,物理性能要持久。 ·颜料吸油量适中,抗渗色性要好。 2.2 填料的选择 在粉末涂料中加入一定量的填料可增加涂层的硬度等机械性能,并能降低成本,是调整粉末涂料成本的有效途径。 粉末涂料中应用的填料主要是碳酸钙和硫酸钡,而像膨润土、滑石粉、石英粉等可看成功能性填料,总体用量非常少。 根据生产工艺和原料等因素,碳酸钙可分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙两类,这两类碳酸钙在粉末上都有应用。 硫酸钡也有两类:沉淀型和重晶石型。前者为化学反应制成,后者由天然重晶石研磨而成。 选择填料应注意的问题是: ·填料白度要高,可减少钛白粉的用量。 ·杂质要少,考虑到粉末涂料的工艺特殊性,填料中杂质多将影响涂膜的表面装饰性(涂层表面颗粒多,流平差)。 ·粒度过于粗的填料不要选用,因其不易分散,对螺杆有磨损。 ·填料要松散,不能结块,含水量要低。 3 调配色提示 (1)习惯上色彩大体可分为红﹑橙﹑黄﹑绿﹑蓝﹑紫、黑﹑白等几大类。各颜色之间存在着一定的关系。我们可用三个参数来表征任何一个颜色,即色调﹑饱和度和明度。 色调是区别各个颜色的基本特性,决定于光源的光谱组成,及物体表面反射光波对人眼所产生的感觉,体现了颜色在“质”方面的特性。 饱和度为颜色在“质”的基础上所表现出的彩色纯度,又称为“彩度”。 明度是人眼对物体颜色明亮程度的感觉,每个人在判断上有差异。

纳米材料及其应用前景

纳米材料及其应用前景 摘要:21世纪,纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色。纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一。本文简要地概述了纳米材料的基本特性以及其在力学、磁学、电学、热学等方面的主要应用,并简单展望了纳米材料的应用前景。 关键词:纳米材料;功能;应用; 一、纳米材料的基本特性 所谓纳米材料是指材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料。由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题,可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增 殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳米材料中位错滑移和 增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50 多年历史,由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直 难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、 强度、硬度大幅提高,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油 钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用 变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面 有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作 用,从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的 隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体 器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管,表现出很好的晶体三极管 放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性,成功研制出了室 温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展,已经成功研 制出由碳纳米管组成的逻辑电路。

纳米手机防水涂层

纳米手机防水涂层 工作、生活中,您和家人、朋友是否遇到因手机意外坠水,重要资料丢失、错失重要电话、错失手机网上贸易机会而苦恼?曾经幻想手机可以自由游泳……没错,您的愿望成真了,手机纳米处理技术的推出让这变成现实。 电子数码产品设备,最大的致命伤就是其内部组件,尤其是结构精密细致的电路板,对水或水气的防御能力差,一旦电子设备进水或受潮,将造成无法挽救的地步。不是整台设备报废就是拆下维修,造成财务损失,甚至造成设备完全停止动作。有了纳米涂层手机防水技术,我们可以做很多事情。比如在雨天,浴室里打电话,或者不幸溅到水,甚至掉在厕所里这种杯具发生时,可以从容不迫拿起来吹干继续使用。 纳米药剂经真空高压雾化后,有着其惊人的防水涂层能力,涵盖的产品包括手机、相机等。一部经过防水涂装的三星GalaxyS、iPhone4S在水缸底部安然无恙,这样真空处理的梅卡纳米防水涂料比人的头发还细千百倍,且无论机体内部还是外部都能保证全覆盖。也就是说不仅是外壳,无论是接口还是耳机插孔,甚至是机身内部的主板,也能完全防水,且不影响正常使用。同时还能增加手机外壳部件耐磨性,能在原物质硬度基础上增加2-3H硬度;减少电子产品电磁波辐射、有效呵护使用者身体健康;比起加装保护套的外置物件电子产品、更利于电子元件和电池的散热良导。即便是涂装了本纳米液剂的纸巾,放入水中也可成功变身成防水纸,神奇吧?梅卡 【注意事项】梅卡手机防水有些细节值得注意: 首先,经过处理的电子产品的防水并不在于外壳,不过就算水分子进入机身内部的任何缝隙,由于经过处理,也不会妨碍机体的正常使用。 其次,不建议将电子产品长时间泡在水里,因为尽管经过防水处理,长时间的浸泡还是可能损坏内部零件,所以就算有防水涂料也不能太得意忘形。这些产品就算意外掉到水中也没问题,但是不能长时间浸泡。 最后,冰水是不行的,因为低温会损坏电子产品的LCD屏幕元件。电子光学数码产品物件在做纳米防水处理时,最好选用新件,旧件需仔细检查屏显及主板是否有损坏、松动,如有切勿操作纳米防水处理。

涂料用填料介绍及在涂料中的应用

涂料用填料介绍及在涂料中的应用 填充颜料(填料)从名称上看可能使人联想到:不具有大的重量要性,其价值仅是供肤浅的研究之用。但实际上,填料对大多数着色涂层的性能均有很大影响。因为填料类型多,性能差异极大,大多数涂料配方人员尚未彻底搞清其性能和最佳应用场合。这种情况提出了一个问题,就是利用专用型填料以提高涂料产品质量的可能性。 白色填充颜料是折光指数相当低的矿物性物料,互相之间的区别在于组成、粒径和粒形,在有光和半光涂料中呈现出很低的遮盖性能,但在平光漆中却能在低成本的基础上赋予涂层一种“高干遮盖”效应(空气/颜料界面间)。因此,填料可用以调整涂料的光泽、质地、悬浮性、粘度等,填料的主要类型有碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐和氧化物。 实用填料的粒径范围是0.01~44μm,形态有球形、针状、纤维状和片状。填料粒子形态影响其包装、涂膜的柔韧性和龟裂性等。粒径和粒径分布影响遮盖力、粘度、涂膜孔隙度、介质和表面活性剂需求量、光泽和细度等。填料与涂料基料之间反应性是很重要的,它将影响涂膜的耐盐雾、起泡、锈蚀和龟裂性能。 在用一种填料取代另一种以产生相当涂料性能方面已进行了大量工作,并发现当填料互相以等重量或等体积进行替代时,会产生不同的涂料性能如:稠度、耐久性、渗透性、耐擦洗性、耐污染性、保光性等等。 填料是通过研磨天然矿石,或通过化学沉淀后再加工精制和粒度分级而制得的,其分离过程包括用湿法或干法筛分,浮选和离心分离。原料和加工工艺可能影响其颜料性能。 碳酸钙或白土:CaCO3 无论是内用或外用涂料中,这是一类最常用的填料,作用在于控制涂料的光泽、防霉、稠度和降低成本。碳酸钙有天然和人工合成(沉淀法生产)两种类型,粒径范围极广,0.05~44 μm都可适用。 天然碳酸钙用量很大,因其价格便宜,在有些用途中是相当合适的。粒径较粗的品种只限制用于腻子、嵌缝浆、金属用底漆和其它高颜料份、要求流动和粗糙面的制品中。粗粒径碳酸钙消光能力很低。中等粒径品种主要用于内用平光和半光涂料以及房屋用涂料。细粒径品种大部份是通过沉淀法生产的,用于印刷油墨。通常是将两种粒径的碳酸钙配合使用以获得性能平衡。 天然碳酸钙填料的原料有石灰石、大理石、英国碳酸钙。大多数品种CaCO3含量为95%~99 %。有些品种是干磨后再经浮选而制备的。较细的是用湿磨,随后再通过沉淀或离心法分级。许多品牌之间的粒形、平均粒径、粒径分布和纯度差别很大。 天然碳酸钙填料也广泛地应用于户外房屋用涂料,可单独应用,也可与滑石粉配用。与滑石粉相比,天然碳酸钙能降低粉化速率,改进保色性,提高抗污染性能。上述用途提出了对粒径的特定要求。细粒径品种,尤其是称为“微细”级品种,能使涂层产生裂纹倾向。经过测试证明这类碳酸钙填料粒径应较大,介质需求量较低,活性也应较低。这类填料也适用于户外房屋用乳胶漆以提高保色性能。 碳酸钙是碱性物质,在水基涂料中可起到缓冲剂作用,但不能与对碱敏感性彩色颜料一起共用,如铁蓝和铬绿;也不能用于可能遇有水溶性铁盐或铜盐之场合。碳酸钙不能用于酸性催化的三聚氰胺聚酯烘漆,因为会与催化剂发生中和反应。 作为一种类型,沉淀或合成碳酸钙填料的CaCO3含量为98%~99%,其粒径小,粒径分布狭窄,吸油量高,亮度高于天然产品。其中更好品牌的粒径范围为0.03~8μm,正属于胶

微纳米加工技术及其应用

绪论 1:纳米技术是制造和应用具有纳米量级的功能结构的技术,这些功能结构至少在一个方向的几何尺寸小于100nm。 2:微纳米技术包括集成电路技术,微系统技术和纳米技术;而微纳米加工技术可获得微纳米尺度的功能结构和器件。 3:平面集成加工是微纳米加工技术的基础,其基本思想是将微纳米机构通过逐层叠加的方式筑在平面衬底材料上。(类似于3d打印机?) 4:微纳米加工技术由三个部分组成:薄膜沉积,图形成像(必不可少),图形转移。如果加工材料不是衬底本身材料需进行薄膜沉积,成像材料的图形需转化为沉积材料的图形时需进行图形转移。(衬底材料,成像材料,沉积材料的区别和联系) 5:图形成像工艺可分为三种类型:平面图形化工艺,探针图形化工艺,模型图形化工艺。平面图形化工艺的核心是平行成像特性,其主流的方法是光学曝光即“光刻“技术;探针图形化工艺是一种逐点扫描成像技术,探针既有固态的也有非固态的,由于其逐点扫描,故其成像速度远低于平行成像方法;模型图形化工艺是利用微纳米尺寸的模具复制出相应的微纳米结构,典型工艺是纳米压印技术,还包括模压和模铸技术。 6:微米加工和纳米加工的主要区别体现在被加工结构的尺度上,一般以100nm 作为分界点。 光学曝光技术 1:光学曝光方式和原理 可分为掩模对准式曝光和投影式曝光。其中,掩模对准式曝光又可分为接触式曝光和邻近式曝光,投影式曝光又可分为1∶1投影和缩小投影(一般为1∶4和1∶5)。 接触式曝光可分为硬接触和软接触。其特点是:图形保真度高,图形质量高,但由于掩模与光刻胶直接接触,掩模会受到损伤,使得掩模的使用寿命较低。采用邻近式曝光可以克服以上的缺点,提高掩模寿命,但由于间隙的存在,使得曝光的分辨率低,均匀性差。 掩模间隙与图形保真度之间的关系 W=k√ 其中w为模糊区的宽度。 掩模对准式曝光机基本组成包括:光源(通常为汞灯),掩模架,硅片台。 适用范围:掩模对准式曝光已不再适用于大规模集成电路的生产,但却广泛应用于小批量,科研性质的以及分辨率要求不高的微细加工中。 投影式曝光:投影式曝光广泛应用于大批量大规模集成电路的生产。 评价曝光质量的两个参数:分辨率和焦深。

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