纳米涂料在建筑木材上的应用
纳米科技在建筑材料中的实际应用案例解析

纳米科技在建筑材料中的实际应用案例解析纳米科技是近年来迅速发展的一个领域,它以纳米尺度材料的研究和应用为基础,具有广泛的应用前景。
在建筑材料领域,纳米科技的应用可以提供创新的解决方案,改善建筑材料的性能,提高建筑的质量与可持续性。
本文将分析几个纳米科技在建筑材料中的实际应用案例,探讨其技术原理和应用效果。
1. 纳米涂料:提高建筑外墙的耐候性和自洁性纳米涂料是一种具有纳米尺度的颗粒和添加剂的涂料,可以改善建筑外墙的耐候性和自洁性。
例如,纳米二氧化钛涂料可以吸收紫外线,并通过光催化作用分解空气中的污染物,改善空气质量。
这种涂料还具有抗污染、自洁和耐候性能,能够延长建筑外墙的使用寿命。
2. 纳米保温材料:提高建筑节能效果和室内舒适度纳米保温材料是一种以纳米颗粒为基础的保温材料,具有较低的热传导率和较好的隔热性能。
与传统的保温材料相比,纳米保温材料可以降低建筑物的能量损失,并提高建筑物的节能效果。
此外,纳米保温材料还能够吸收和释放湿气,维持室内空气湿度的平衡,提高室内舒适度。
3. 纳米混凝土:提高建筑材料的强度和耐久性纳米混凝土是一种通过在混凝土基材中添加纳米颗粒来改善其性能的材料。
纳米颗粒可以填充混凝土中的微小孔隙和缺陷,提高混凝土的密实度和强度。
此外,纳米混凝土还具有抗裂、耐久和自修复等特性,可以延长建筑材料的使用寿命,并减少维修和更换的频率。
4. 纳米玻璃:提高建筑材料的透明性和耐磨性纳米玻璃是一种通过纳米技术改善玻璃性能的材料。
由于纳米颗粒具有比玻璃原料更细小的尺寸,添加纳米颗粒可以提高玻璃的透明性,并降低光的反射和散射。
此外,纳米玻璃还具有较好的耐磨性,能够减少表面划痕和磨损,延长玻璃的使用寿命。
5. 纳米涂层: 提高建筑表面的防污性和防腐性纳米涂层是一种应用纳米材料制备的涂层,可以提供优良的防污性和防腐性。
例如,纳米银复合涂层可以抑制细菌的生长,减少涂层表面的细菌和病毒污染,更好地保护建筑物表面的卫生环境。
纳米材料在建筑中的改性应用及发展趋势

纳米材料在建筑中的改性应用及发展趋势近年来,纳米科技的快速发展,让我们的生活中产生了很多变化,不管是从衣服、电子产品到医学领域,都有着纳米科技的应用。
而在建筑工程中,纳米材料的应用也有相当大的潜力。
本文将从纳米材料改性的原理、纳米材料在建筑工程中的应用以及纳米材料的发展趋势等方面探讨纳米材料在建筑中的改性应用及发展趋势。
一、纳米材料改性的原理纳米材料因其小尺寸和巨大的比表面积,具有其它普通材料不具备的物理、化学特性,如纳米银粉、纳米二氧化钛等材料都具有良好的抗菌性、光化学性、光催化作用等。
因此可以将其应用于建筑材料的改性中,实现增强材料的性能、提高材料的稳定性、降低材料的损耗等。
二、纳米材料在建筑工程中的应用1. 纳米涂料纳米涂料是一种新型的涂料,在比传统涂料更薄的情况下,可以具有更高的强度和抗腐蚀性,同时还可以降低涂料使用时的挥发性有机物排放,保护环境,还可以提高涂层的透明度和光泽度,延长涂层的使用寿命。
在建筑工程中,纳米涂料经常应用在墙面、屋顶以及地面等处进行保护性涂覆和装饰性涂覆,以实现更长时间的保护和修补。
2. 纳米水泥纳米水泥是通过纳米粒子来改性水泥的材料。
通过将纳米颗粒材料与水泥混合,可以有效提高水泥的硬度、降低水泥的透气性和水渗透性,同时还可以提高其防火性能,使得其在一定的温度下能够继续使用,减小木材等非常规材料的使用量。
3. 纳米玻璃纳米玻璃是一种新型的玻璃材料。
它是通过纳米粒子来改性玻璃的材料,使得玻璃的硬度有所提高,并能增加涂膜的附着力。
在建筑工程中,纳米玻璃经常应用于窗户、玻璃幕墙、墙面隔板等材料中,以增强玻璃的抗冲击性能。
纳米石墨烯是一种新型的纳米材料。
它是由单层碳原子层组成的极薄材料,其具有优异的排排错性能,抗拉性和稳定性。
在建筑工程中,纳米石墨烯经常应用于混凝土和水泥等材料中,以提高它们的强度和抗压性能。
三、纳米材料的发展趋势纳米材料具有广阔的应用前景,也是未来建筑工程材料的研究方向之一。
纳米涂层的介绍和用途

纳米涂层的介绍和用途纳米科技在当今世界迅速发展,纳米涂层便是在纳米科技基础上发展起来的一种新型涂层。
与传统涂层相比,纳米涂层具有优异的性能和广阔的应用前景。
本文将从性能和应用两个方面对纳米涂层进行介绍和归纳。
一、性能纳米涂层的性能优越主要体现在以下几个方面:1.高硬度纳米涂层采用的是纳米材料,其硬度远远大于传统涂层。
比如,钻石样纳米涂层的硬度可以达到40Gpa以上,而传统金刚石涂层也只有10Gpa左右。
这意味着纳米涂层可以更好地保护表面不受刮伤和磨损。
2.低摩擦纳米涂层可以大大降低表面之间的摩擦系数,甚至可以降低到0.01,这是传统涂层难以达到的。
这种性能可以让机械设备运行更加流畅,延长设备的使用寿命。
3.耐腐蚀纳米涂层具有很好的耐腐蚀性能,可以抵抗酸、碱、盐等腐蚀物质的侵袭。
这种特性可以降低设备的修理和更换成本。
4.高透明度纳米涂层可以达到高透明度,和传统涂层相比,能更加真实地展示物体外表的颜色和纹理,甚至可以用于保护玻璃表面。
5.高绝缘性纳米涂层具有较高的绝缘性能,可用于电子元器件的表面保护,同时还能减轻电子设备的体积,提高物体的整体性能。
二、应用纳米涂层广泛应用于各个领域,包括了以下几个方面:1.机械领域纳米涂层可以应用于机械设备表面,如地铁的轨道表面,可减少摩擦,提高机械设备的使用寿命。
同时,纳米涂层还可以用于汽车发动机高温部位的涂层,以提高发动机的使用寿命和性能。
2.生物医学纳米涂层在生物医学领域应用广泛,可以用于人体假肢和金属植入物的涂层,避免对人体的刺激和腐蚀。
同时,纳米涂层还可以用于医疗设备的表面保护,使得设备更加耐用和健康。
3.电子领域纳米涂层可以用于电子设备的保护,如手机、平板电脑等,以保证设备的稳定性和使用寿命。
同时,纳米涂层还可以用于电池的保护,降低电池损坏和漏液的风险。
4.建筑领域纳米涂层可以用于建筑物的表面涂层,如玻璃表面涂层,可防止建筑物玻璃受到风化、紫外线、冲击和腐蚀。
新型建筑材料的发展及应用

新型建筑材料的发展及应用【摘要】随着社会的发展和科技的进步,新型建筑材料的发展及应用已经成为当前的热点话题。
本文将探讨可持续性建筑材料的重要性,纳米技术在建筑材料中的应用,碳纤维复合材料在建筑中的作用,生物基建筑材料的发展趋势,以及智能建筑材料的应用前景。
这些新型建筑材料的出现不仅可以推动建筑业的创新与进步,还可以带来更高效、环保、安全的建筑环境。
未来建筑材料的发展方向也将会更加多样化和智能化,为建筑行业的发展提供更多可能性。
新型建筑材料的应用将为人们的生活和工作带来极大的便利和改善,也将为建筑行业的可持续发展做出更大的贡献。
【关键词】新型建筑材料、可持续性、纳米技术、碳纤维复合材料、生物基建筑材料、智能建筑材料、创新、环保、安全、建筑环境、发展方向。
1. 引言1.1 新型建筑材料的发展及应用新型建筑材料的发展及应用在建筑领域具有重要意义,随着科技的不断进步和社会对于可持续发展的需求,建筑材料的研究和应用也在不断创新。
新型建筑材料代表了未来建筑的发展方向,不仅可以提高建筑的性能和功能,还可以实现建筑的节能、环保和智能化。
在传统建筑材料已经无法满足需求的情况下,新型建筑材料的出现给建筑带来了全新的可能性和发展空间。
随着人们对可持续发展的重视,可持续性建筑材料的重要性逐渐凸显。
这些材料不仅能够减少资源的消耗和环境的污染,还能够提高建筑的使用寿命和节能效果。
纳米技术在建筑材料中的应用也日益广泛,可以通过调控材料的结构和性能,实现建筑材料的多功能化和高性能化。
碳纤维复合材料在建筑中的作用也备受关注,具有轻质高强、耐腐蚀性强等优点,被广泛应用于高层建筑和特殊场所的建设中。
生物基建筑材料的发展趋势和智能建筑材料的应用前景也是新型建筑材料领域的热点话题。
生物基建筑材料可以通过生物合成或再生资源制备,具有环保、可降解等优点,有望成为未来建筑材料的重要发展方向。
智能建筑材料则可以实现建筑的自动化控制、智能化管理等功能,提升建筑的舒适度和安全性。
纳米技术在涂料中的应用研究

纳米技术在涂料中的应用研究在当今科技飞速发展的时代,纳米技术作为一项具有巨大潜力的前沿科技,正逐渐在各个领域展现出其独特的魅力。
涂料行业也不例外,纳米技术的引入为涂料的性能提升和功能拓展带来了全新的机遇。
一、纳米技术概述纳米技术是研究在纳米尺度(1 100 纳米)范围内物质的特性和相互作用,以及利用这些特性来创造新材料、器件和系统的一门科学技术。
在这个尺度下,物质会呈现出与宏观状态截然不同的物理、化学和生物学特性。
纳米材料具有比表面积大、表面能高、量子尺寸效应等特点。
例如,纳米粒子的小尺寸使得它们能够更均匀地分散在基质中,从而显著改善材料的性能。
二、纳米技术在涂料中的应用优势(一)提高涂料的耐腐蚀性传统涂料在面对恶劣环境时,往往容易出现腐蚀现象,从而降低使用寿命。
而纳米粒子的加入可以形成更加致密的涂层,有效阻止腐蚀介质的渗透,显著提高涂料的耐腐蚀性。
(二)增强涂料的耐磨性纳米粒子的高强度和高硬度特性能够赋予涂料更好的耐磨性能。
在一些需要经常摩擦的表面,如机械零件、地板等,使用纳米涂料可以大大延长其使用寿命。
(三)提升涂料的抗紫外线性能紫外线是导致涂料老化和褪色的重要因素之一。
纳米级的紫外线吸收剂能够更有效地吸收和散射紫外线,保护涂层不受损害,保持颜色的鲜艳和持久。
(四)改善涂料的抗菌性能在一些对卫生要求较高的场所,如医院、食品加工厂等,抗菌涂料的需求日益增加。
纳米银、纳米氧化锌等具有良好的抗菌性能,将其添加到涂料中可以有效抑制细菌和霉菌的生长。
三、纳米技术在涂料中的具体应用(一)纳米二氧化钛在涂料中的应用纳米二氧化钛具有良好的光催化性能,能够分解有机污染物,同时还具有自清洁功能。
将其应用于外墙涂料中,可以使建筑物表面保持清洁,减少清洗的频率和成本。
(二)纳米碳酸钙在涂料中的应用纳米碳酸钙可以提高涂料的遮盖力、光泽度和稳定性。
在水性涂料中,纳米碳酸钙能够改善涂料的流变性能,使其更容易施工。
(三)纳米氧化锌在涂料中的应用纳米氧化锌不仅具有优异的紫外线屏蔽性能,还具有一定的抗菌作用。
纳米技术在建筑材料中的发展与应用

纳米技术在建筑材料中的应用越来越广泛,其主要优势是可以带来材料的高性能和多功能特性,进而提高建筑材料的性能、耐久性和安全性。
以下是纳米技术在建筑材料中的一些发展与应用:
1. 纳米改性剂:通过添加纳米改性剂,可以对建筑材料进行表面改性,提高材料的耐久性、抗污染性和防水性等,从而提高材料的性能和寿命。
2. 纳米氧化物:纳米氧化物如二氧化钛和氧化锌等,可以用于建筑涂料和玻璃幕墙的制备,具有防紫外线、自清洁、抗菌等多种功能。
3. 纳米碳管:纳米碳管可以用于增强混凝土和增加其力学性能,同时还可以降低混凝土的渗透性和提高其耐久性。
4. 纳米气凝胶:纳米气凝胶可以用于隔热、保温和吸声等方面,可以有效地提高建筑墙体的节能性能。
5. 纳米硅酸盐:纳米硅酸盐可以用于制备高性能水泥基材料,如高强度混凝土、自密实混凝土等,同时还可以提高材料的抗裂性和耐久性。
总之,纳米技术在建筑材料中的应用领域广泛,可以带来很多新的功
能和性能,进而提高建筑材料的质量和安全性,促进建筑行业的可持续发展。
建筑纳米材料

建筑纳米材料
建筑纳米材料是指具有纳米级尺寸特征的材料,它们在建筑领域中具有广泛的应用前景。
纳米材料的特殊性质使得它们在建筑材料中具有独特的优势,包括优异的力学性能、热学性能、光学性能和电学性能,因此在建筑设计和施工中得到了广泛的关注和应用。
首先,建筑纳米材料在材料强度方面具有显著的优势。
由于纳米材料具有较大的比表面积和较小的晶粒尺寸,因此其强度和硬度明显提高。
这使得纳米材料可以用于制备更加坚固耐用的建筑材料,提高建筑结构的承载能力和抗风抗震能力。
其次,建筑纳米材料在保温隔热方面具有独特的性能。
纳米材料由于其微观结构的特殊性质,具有优异的隔热和保温效果。
这使得纳米材料可以用于制备高效的保温隔热材料,提高建筑物的节能性能,降低能耗,减少对环境的影响。
此外,建筑纳米材料在光学和电学性能方面也表现出色。
例如,纳米材料可以用于制备透明导电膜,应用于建筑玻璃幕墙和光伏发电等领域,提高建筑物的功能性和智能化水平。
同时,纳米材料还可以用于制备光学功能材料,如光学隔热膜和光学传感器等,为建筑物提供更加智能化和舒适的环境。
总的来说,建筑纳米材料具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。
随着纳米技术的不断发展和成熟,建筑纳米材料将会在建筑领域中发挥越来越重要的作用,为建筑设计和施工带来革命性的变革。
因此,加强对建筑纳米材料的研究和开发,推动其在建筑领域的广泛应用,将是未来建筑材料领域的重要发展方向之一。
纳米抗菌材料在我国木工行业应用的研究进展及展望

纳米抗菌材料在我国木工行业应用的研究进展及展望摘要:纳米抗菌材料在木工行业的应用近年来备受关注。
本研究旨在评估不同纳米材料对木材的抗菌性能,以及其在木工制品生产中的潜在应用。
通过引入纳米银、纳米二氧化钛和纳米氧化锌等抗菌材料,对木材进行涂层处理和掺杂改性,并通过一系列实验和测试评估其抗菌性能和抑菌机制。
结果表明,纳米抗菌材料能够有效抑制木材表面的细菌和真菌生长,提高木材的抗菌性能。
在实际应用方面,纳米抗菌材料被成功应用于木材保护、家具制造和室内装饰等领域,取得了显著的抗菌效果。
然而,纳米抗菌材料在应用过程中仍存在一些挑战,如材料稳定性、生态环境影响等问题。
因此,未来的研究需要进一步改进纳米材料的制备方法,优化其性能和应用效果,并对其安全性和环境影响进行全面评估。
总的来说,纳米抗菌材料在中国木工行业具有广阔的应用前景,可以为木材的保护和品质提升提供新的解决方案。
关键词:纳米抗菌材料;木工行业;进展引言随着社会发展和人们对健康环境的日益重视,纳米抗菌材料作为一种新兴的技术手段在各个领域引起了广泛关注。
木工行业作为重要的制造业领域,对于抗菌性能的需求日益迫切。
传统的木材保护方法往往存在一定局限性,无法有效抑制微生物的生长,导致木材表面易受污染和腐败,影响使用寿命和品质。
1 纳米抗菌材料概述纳米抗菌材料是指具有纳米尺度结构并具有抗菌性能的材料。
纳米尺度的特殊结构赋予了这些材料独特的物理、化学和生物学特性,使其能够有效抑制微生物的生长,包括细菌、真菌、病毒等。
常见的纳米抗菌材料包括纳米银(nanosilver)、纳米二氧化钛(nanotitanium dioxide)、纳米氧化锌(nanozinc oxide)等。
这些材料通常以纳米颗粒的形式存在,具有高比表面积、较大的活性表面,以及更强的抗菌性能。
纳米抗菌材料的抗菌机制主要包括以下几个方面:破坏细胞膜:纳米颗粒的高比表面积和活性表面能够与微生物的细胞膜接触并破坏其结构,导致细胞内容物外漏,从而杀死微生物。
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纳米涂料在建筑木材上的应用2008/10/29/08:21 来源:涂料涂装资讯网王德中(原上海魄力聚合物材料有限公司 200237 )摘要:综述了用溶胶 - 凝胶法( sol-gel )制备带有乙烯基和丙烯酰氧基的有机 - 无机杂化纳米聚合物的应用技术。
由上述原料制成的硅丙树脂作为木材尺寸的稳定处理剂,可以使抗膨胀率提高 30% 以上,和纳米二氧化钛等相结合,作为户外用木材的涂料,对保色、保光和涂膜缺陷减少起到明显的效果。
关键词:纳米涂料;建筑涂料;木器涂料0 前言纳米技术是 21 世纪富有挑战性、富有活力的高新技术。
自从日本在 1999 年实施为期 10 年、耗资 2.25 亿美元超细颗粒计划和 2000 年美国国家纳米计划( NNI )启动后,正吸引着全世界的目光,以期纳米技术能给人类的生活带来革命性的变革。
纳米技术主要是研究物质在 0.1~100 nm 空间的运动规律与特征,并按照人们的意愿,操纵电子、原子和分子,制备人们所需要的有预定特殊功能特性的产品或材料。
纳米技术涵盖纳米电子、纳米机械、纳米材料等技术领域。
然而,目前能实现实用化的纳米技术仅有纳米复合材料技术。
用纳米尺寸的改性剂作体质颜料组成纳米复合涂料,以及用原位复合的方法制备有纳米尺寸的无机 - 有机杂化涂料体系是国内外科技工作者研究的热点。
1 纳米涂料涂装户外木材的效果木材易受大气老化而变色、开裂,受潮气和风干作用使尺寸变化大,易长霉菌和被虫蛀、表面易磨损和挫伤,因此它在储运、加工、使用的整个过程中都需要保护。
使用涂料是保护木材最为简单且有效的手段之一,能赋予光泽、色彩,起到装饰作用。
纳米尺寸的二氧化硅、二氧化钛、氧化锌等与树脂之间有良好的界面结合强度。
纳米二氧化硅有优良的自洁能力;纳米二氧化钛能吸收紫外线,对长波 320~400 nm 和中波 280~320 nm 均有屏蔽作用,又能起到光催化作用,可使有机污染物降解为二氧化碳和水,二氧化硫成为 SO 42- ,一氧化氮成为 NO 3- ,还能还原金属离子;纳米氧化锌在水和空气中能自行分解出自由移动的电子,留下带正电荷的空穴,将空气中的氧激活为活性氧,与多种有机物发生氧化反应,从而把大多数的病菌和病毒杀死。
因此将纳米二氧化硅、二氧化钛、氧化锌等作为涂料的组分可以制成安全长效的户外用木材的涂料(表 1 )。
表 1 户外木材用涂料的主要成分1.1 纳米涂料可提高木材尺寸的稳定性据报导,采用丙烯酸酯和溶胶状纳米二氧化硅共聚而成的硅丙树脂为主要成膜材料可制得用于木材尺寸稳定的浸渍漆。
它不含甲醛、甲苯、二甲 __ 苯、木材杀菌保护剂、增塑剂、白蚁驱除剂等成分,却具有杀菌、防霉作用。
制漆配方中含有 1%~5% (质量比)的纳米二氧化钛、氧化锌。
固体含量为 40%~45% ,粘度 40~70 mPa · s ( 25 ℃),外观呈乳白色液体。
将木材在液温为 5~ 10 ℃的上述底漆中浸渍12 h ,随后在 50 ℃干燥 12 h ,即完成了底漆涂装。
涂膜呈很浅的白色透明膜,涂布量为 60~ 100 g /m 2 。
1.1.1 木材尺寸稳定性试验试件:夹竹木,衫木,非洲夹竹木,扁柏木。
木材中树脂含量按下式计算:抗膨胀性试验:将不涂装的样板和涂装纳米硅丙涂料的样板先在 105 ℃进行 48 h 绝干处理,并量出体积,随后放入 75 %相对湿度的保湿箱中 5 周,再量出体积。
由绝干及调湿的体积求出:计算结果见表 2 。
表 2 木材处理前后的抗膨胀性由表 2 可以看出:用纳米硅丙涂料处理后的木材抗膨胀率可提高36.5%~41.4% 。
而树脂含量达到 10% 左右就可以起到相当大的作用。
1.1.2 不同涂料对木材吸湿放湿呼吸性的影响试验木材:杉木。
涂料:三聚氰胺醇酸涂料,纳米硅丙涂料。
涂装方法:浸渍干燥,工艺条件同 1.1.1 。
将涂装和未涂装的样板分别放入相对湿度 65% 和 100% 的潮湿箱中,试验条件: 65% 湿度 /1 d , 100% 湿度 /1 d 为 1 个周期;同样 100% 湿度 /1 d , 65% 湿度 /1 d 为 1 个周期,共进行了 8 d 试验,绘出吸湿放湿图,见图 1 。
图 1 不同涂料对木材吸湿放湿呼吸性的影响从图 1 中可以看出:用纳米硅丙涂料处理的杉木和未涂装时一样保持呼吸性,这就是有机硅具有透气性的缘故。
而用三聚氰胺醇酸涂料处理的杉木基本失去了呼吸性。
1.1.3 含有 5 %纳米氧化锌的硅丙涂料的抗菌防白蚁效果按 JISZ2911 各项规定试验。
抗菌试验结果见表 3 ,室内防白蚁试验结果见表 4 。
表 3 抗菌试验结果表 4 室内防白蚁试验结果1.2 提高户外用建筑木材耐候性的纳米涂料1.2.1 供实验用的涂料底漆主要成膜材料:水性脂肪族聚氨酯(含有不同于上节所述的纳米硅丙树脂)。
面漆主要成膜材料:溶剂型脂肪族聚氨酯和溶剂型氟碳涂料。
底、面漆中的纳米二氧化钛( MT100HD 平均粒径 15 nm )不同的添加量,以及底、面漆配套情况见表 5 。
表 5 耐候性纳米涂料的组成及配套情况供实验的木材:夹竹木、衫木、非洲夹竹木、扁柏木。
将木材表面用 320 号砂皮打磨,底漆涂布量为 80~ 100 g /m 2 ,在70 ℃远红外炉中烘 10 min 。
底漆干燥后用 320 号砂皮打磨后刷涂面漆,涂布量 80~ 100 g /m 2 ,在 20~ 25 ℃,相对湿度65%~70% 下自然干燥 48 h ,再供试验。
1.2.2 加速耐候性试验加速耐候性试验机为日本阿特拉斯株式会社制造的 CI 35A 型机器,其中紫外灯波长 340 nm ,功率 0.35 W/m 2 ,黑板的温度( 63 ± 0.5 )℃,每照射 120 min 后喷水雾 18 min ,连续照射 3 000 h ,按 340 nm 紫外线照射 100 h 计,平均辐射强度为 123 kJ/m 2 。
涂膜的色差用日本米诺罗达公司制造的 CR-200 型测色计测定,照射前后的变化量Δ L* 、Δ a* 、Δ b* 以及色差Δ E* 由下式计算:Δ E* ab= [(Δ L* ) 2 + (Δ a* ) 2 + (Δ b* ) 2 ] 1/2光泽用日本米诺罗达公司制造的 GM-060 型光泽仪测定。
涂膜缺陷用目测涂膜是否开裂、剥落、污染,并用面积的百分比来评定。
1.2.3 添加纳米二氧化钛和硅丙树脂对涂膜的影响表 6 中列出了 4 种底、面漆涂覆在木材上的色在表 6 中,编号 U1-0 、 U5-0 、 F2-0 、 F0-2 的涂料由于在面漆或底漆中加入了纳米二氧化钛,所以耐候性较好。
特别是 U5-0 ,尽管加入了 5 份纳米二氧化钛,但涂膜仍是高透明的,光泽变化小,最大仅 5 %。
底、面复合漆膜的划格附着力均为 1 级。
说明添加纳米二氧化钛不影响涂料的附着力。
1.2.4 添加纳米二氧化钛的涂料的加速耐候性效果图 2 给出了添加和不添加纳米二氧化钛的聚氨酯涂料涂布木材的加速耐候性试验的色差变化。
图 2 纳米二氧化钛添加后涂料的人工耐候性由图 2 可见:未添加纳米二氧化钛的涂料( U0-0 ),在照射 500 h 后,色差急剧增加,随后加速变慢。
添加 1 份纳米二氧化钛的面漆( U1-0 ),色差的变化情况和 U0-0 相差不大。
而添加 5 份纳米 TiO 2 的涂料( U5-0 )经 3 000 h 照射后,色差是未添加涂料的 1/2 。
1.2.5 纳米二氧化钛和硅丙树脂复合添加的涂膜的户外耐候性试验结果涂料中纳米二氧化钛和硅丙树脂复合添加后的户外耐候性见图 3 。
从图 3 中可以看出:色差变化最小的是 F0-0/P20 组,即底漆中不含纳米二氧化钛,而添加了 20 份硅丙树脂;色差最大的是 F0-0 组,即底、面漆中均不添加纳米二氧化钛,两者相差约 1 倍。
图 3 涂料中纳米二氧化钛和硅丙树脂复合添加后的户外耐候性从保光性来看,在 2 200 h 内基本相同,而到了 2 500 h 后, F0-2 和F0-2/P20 相比要差 15% 左右。
说明底漆中添加了硅丙树脂后不影响保光性。
从漆膜缺陷度来看: F0-2 组最差,而底、面漆中均含有 2 份纳米二氧化钛和底漆中含有 20 份硅丙树脂的 F0-2/P20 组的缺陷最小,这是由于硅丙树脂起到减少木材尺寸变化的效果之故。
2 纳米涂料在实木地板上的应用及性能木地板以其高贵典雅、返朴归真、脚感舒适以及温馨、冬暖夏凉等特点,已成为人们首选的地面装饰材料,其市场呈上升趋势。
近几年来发展迅猛,不仅在国内畅销,而且已成为我国出口创汇的主要商品之一。
本公司研制并销售的 PL 牌聚氨酯型光固化涂料正大量应用于实木地板和多层实木复合地板中。
在这些涂料中,从腻子到面漆都应用了纳米技术。
2.1 高透明腻子传统的漆板生产工艺,用光固化底漆进行多道填充后才能把木板中的木纹和导管封闭,每上 1 道底漆,均需经过辊涂→光固化→打磨→吸尘 4 个过程。
以粗木纹的橡木、水曲柳为例,需要 4~5 道底漆涂布,不仅耗时长,而且消耗漆量大,由于多次打磨,实际留在实木板上的仅是涂布量的 60%~70% ,而其中的 25%~30 %被打磨成粉而损失了,这是其一。
其二是多道打磨消耗电力、砂布和人力。
由于底漆配方组分中不少是普通的体质填料,有一定的遮盖率,多道涂布后严重影响漆膜的透明性和木纹的清晰度。
本公司用纳米级粉体制成高透明腻子,运用了纳米粉体透光性和触变性强的特点,在木材填充过程中同样作辊涂,每道光固化后不用打磨。
同样以粗木纹的橡木、水曲柳为例,只要涂布 2~3 道就可以完成底材的填充。
漆膜高度透明、木纹显凸美观。
其性能和经济测算见表 7 。
表 7 UV 透明腻子和 UV 底漆性能及加工费用比较从表 7 可以看出:透明腻子的价格是底漆的 1.586 倍,但由于它的利用率高,而其它费用低,总费用基本相同,且质量有很大提高,劳动生产率提高了42.8 %。
2.2 高耐磨、耐刮面漆2.2.1 经化学修饰的α - 三氧化二铝填料——解决漆板黑鞋印的问题为了提高面漆耐磨性,在面漆组分中常使用α- 三氧化二铝作为填料。
从晶相来看,α - 三氧化二铝是无定形的,常带有尖角,它的莫氏硬度很高(达到 7 ),会把鞋底磨掉而留下痕迹,使地板变得肮脏,这就是令人烦恼的黑鞋印问题。
我们将α- 三氧化二铝用溶液溶胶法制得的纳米二氧化硅化学修饰后,α- 三氧化二铝的表面包覆了一层莫氏硬度达到 6.5 的二氧化硅,成了椭圆形的状态,在不影响涂料耐磨性的情况下,涂料的抗污性有了很大的提高(表 8 )。
表 8 处理前后的α - 三氧化二铝的性能由这种纳米二氧化硅硅溶胶进行化学修饰的α- 三氧化二铝表面除包覆了一层坚硬的二氧化硅外,还带有含丙烯酰氧层的聚硅氧烷。