纳米材料改性涂料研发进展
新型涂层材料的研究进展及应用
新型涂层材料的研究进展及应用随着人们环保意识的增强和减少资源消耗的意识日益提高，新型涂层材料的研究和应用已经成为近年来工业和科技界的热点问题。
本文将分别从新型材料研究的背景、新型涂层材料的分类、新型涂层材料应用进行探讨。
一、新型材料研究的背景传统的涂层材料主要包括有机涂料、无机涂料、电泳涂料等，但也存在一些不可避免的环境污染和威胁人体健康的隐患，例如：氧化亚铅、三氧化二锑、三氧化砷等有毒物质，因此需要研究一些环保、安全、高效的新型涂层材料。
新型涂层材料的研究有着广泛的应用前景，可以用于建筑、汽车、飞机、船舶、电子、医疗等多个领域，因此对于科技和经济的发展都具有重要的作用。
二、新型涂层材料的分类新型涂层材料的分类较为广泛，按照材料性质和应用环境等因素分类，可以分为以下几种类型：1. 环保涂层材料环保新型材料指不包含有害物质、不对环境产生污染、不对人体健康有害的涂层材料。
这类涂层的主要组成部分是预聚体、酸酐、水性树脂等，其应用范围非常广泛，包括建筑、汽车、电子、医药等多个领域。
2. 超疏水涂层材料超疏水材料指材料表面接触角大于150度，能够实现物体表面的自清洁，大大减少了清洗的工作量和时间。
超疏水材料的由来得益于仿生学研究，可以通过表面纳米结构处理、表面化学修饰、表面纳米表面转移等方式制造得到。
3. 防腐蚀涂层材料防腐蚀涂层材料主要应用于船舶、钢铁、石化等领域。
传统的防腐蚀涂料采用的防腐剂大多为毒性较强的重金属，因此对环境和人体都存在严重的危害，新型环保防腐涂层材料的出现对产业的发展起到了积极的推动作用。
4. 自修复涂层材料自修复涂层材料是指能够在被切割、划伤或磨损后自行修复的材料，从而延长了工业用品的使用寿命。
这类涂层材料广泛应用于汽车、飞机、电子、医疗等领域。
三、新型涂层材料的应用新型涂层材料的应用范围广泛，不同的材料适用于不同的工业领域，其中的应用前景十分广阔，以下是一些新型涂层材料的应用情况：1. 纳米涂层材料纳米涂层材料的出现，开创了一种全新的涂层应用模式。
纳米SiO2在涂料中的应用研究
绍了加入纳米 Ｓ ， ｉ 对涂料综合性能 的影响。 Ｏ
在建筑 涂料 中， 加入少 许纳米 Ｓ ， 以 明显提 ｉ 可 Ｏ
１ 纳米 ＳＯ２ ｉ 的特性及 形态
纳米 ＳＯ 是 一 种无 毒 、 色 、 污染 的无 机非 金 ｉ， 无 无
从 而 改 善基 体 分 散性 。
金 祝 年 ［ ＿ 用 纳 米 ＳＯ 改 进 外 墙 涂 料 的性 能 ， １应 ０ ｉ，
发现纳米 Ｓ ， 降低涂料的色差值 ， ｉ 能 Ｏ 提高耐老化性 。 王亚强等人 ＿ 着重研究 了纳米 ＳＯ 复合建筑涂料 的 １ ¨ ｉ， 稳定性 ， 最终发现 了纳米 ＳＯ 对稳定性 的影响 因素。 ｉ，
０ 引言
粒 径处 于 １ １０ｎ ～ ０ ｍ的微 粒 称 为 纳米 纳 米 Ｓ 子 为 蓬 松 粉 体 状 态 ，纯 度 可 达 ｉ 粒 Ｏ
９ ．％ 以上 。纳米 ＳＯ 的 Ｔ Ｍ（ 射 电镜 ） 片表 明： ９９ ｉ： Ｅ 透 照
纳米 Ｓ ， ｉ 俗称 “ Ｏ 超微 细 白炭黑 ” 是一种无定 形 的白 ，
的紫外光照射下 ， 其吸收率可 以达到７ ％以上＿ ； ０ １ 在波长 ４ ０ｎ ０ ｍ以 内的红外光照射下 ， 其反射率高达
７ ％以上 。 ０ 将纳米 ＳＯ 添加到涂料 中 ， 以起 到抗紫 ｉ， 可
外 光 和热 老 化作 用 ， 强涂 料 的隔 热性 。 增
不仅可以防雾与紫外线 ， 还适用于高层建筑等玻璃 。 纳米 二氧化硅在耐磨涂料 中的发 展趋 势大概归
热点和发展方向。
第７ 期
董
辉 ， ：纳米 ＳＯ 在涂料 中的应用研究 等 ｉ：
环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展
环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展随着科学技术的不断发展，纳米材料的应用范围越来越广泛。
而在橡胶制品的防老化领域，环氧树脂纳米涂料以其独特的性能在近年来得到了广泛的研究与应用。
本文将从环氧树脂纳米涂料的组成与特点、其在橡胶制品中的应用以及发展前景等方面探讨其在橡胶制品防老化中的研究与发展。
首先，我们先了解一下环氧树脂纳米涂料的组成与特点。
环氧树脂纳米涂料是由环氧树脂为基料，经过纳米填料进行改性得到的一种涂料。
其主要特点是具有优异的附着力、硬度以及抗老化性能，同时还具有良好的耐候性和耐化学品性能。
这些特点使得环氧树脂纳米涂料成为一种理想的防老化材料。
其次，我们来看一下环氧树脂纳米涂料在橡胶制品中的应用。
橡胶制品在使用过程中容易受到氧化、紫外线、大气污染物等因素的影响，从而导致其老化与破坏。
而环氧树脂纳米涂料的应用可以改善橡胶制品的耐老化性能，延长其使用寿命。
通过在橡胶表面形成一层纳米涂膜，可以阻止氧气和光线对橡胶的进一步损害，从而减缓橡胶老化的速度。
此外，环氧树脂纳米涂料还可以提高橡胶制品的硬度和耐磨性，增强其机械性能。
然而，虽然环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中具有巨大的潜力，但目前仍存在一些挑战和问题。
首先，纳米涂膜的制备工艺还不够成熟，需要进一步优化和改进。
其次，环氧树脂纳米涂料的成本相对较高，限制了其在大规模应用中的推广。
另外，对于环氧树脂纳米涂料的性能评估与标准化也需要加强，以确保其质量和可靠性。
面对这些挑战，研究人员们正不断努力推动环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化领域的研究与发展。
首先，需要深入研究纳米材料与橡胶制品的相互作用机理，以便更好地设计和制备纳米涂膜。
其次，通过技术创新和工艺改进，不断降低环氧树脂纳米涂料的成本。
此外，加强对环氧树脂纳米涂料性能评估与标准化的研究，以确保其在实际应用中的可靠性和稳定性。
展望未来，环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展前景十分广阔。
纳米复合功能涂料产业应用技术若干新进展
Ｓ Ｏ２ 聚氨 酯涂 层 ； ｉ 的 试样 ３ —— 不 添
纳米 改性 聚氨 酯 （ ） 脲 防腐 防 水 涂 料
一
、
加纳 米ＳＯ， ｉ 的聚氨酯涂层 。 聚氨 酯涂 层 的 吸水性 测 试表 明， 由试 样 ３ Ｎ试样 １ 随纳米ｓ Ｏ２ 加量 ， ｉ 添
４ ２ ４． ８
３５ ．６ ３． ５ ５ ３． ２ ３
３． ４ ６
４１． ９０ ４ ５３ ２． ４２． ７ １
纳 米 复 合 功 能 涂 料 产 业 应 用 技 术 若 干新 进 展
一 文／ 才军 邢 成 颖 李全德 孟 惠 民
科 大首创纳米功能涂 料联合 实验 室
纳 米 材 料 产 业 应 用 技 术 一 直 是 我 国 产 业 界 、 资 界 非 常 关 注 的 热 投 点 ， 文 将 重 点 介 绍 纳 米 改 性 聚 氨 本 酯（ ） 脲 防腐 防 水 涂 料 、 米 复 合 反 纳 射 隔 热 保 温 涂 料 、 米 结 构 防 冰 防 纳 污 闪涂 料 等 几 种纳 米 复 合 功 能 涂料
纳 米”联合 建立 的科大首 创纳米 功能 ） 涂 料联 合 实验 室研 发 ， 分研 发 获得 部 了国家科技部 “ 十一五” 科技 支撑计划 项 目课题 的支 持 。
加 纳米ｓ Ｏ 后 ， ｉ ２ 聚氨 酯涂层 基本 没有
气 孔 ， 裂纹也基本 消除 。 微 抗 紫 外 线 照 射 老 化 实验 结 果 如
科 大 首 创 纳 米 功 能 涂 料 联 合 实
验室对 ３ 不添加、 组 添加 不 同含 量 纳 米Ｓ Ｏ２ ｉ 聚氨酯 涂层试样 的性 能进 行 了 比较 分 析 。 样 １ 试 —— 添 加 质 量 分 数
纳米TiO2在汽车面漆中的应用与研究进展
中图分类 号 ：Ｔ ６ Ｑ３
文献 标识码 ：Ａ
文章 编号 ：１ １ — ９ ８ ｆ０ ０ ６ ０ １ — ８ ８ ２ １ １ ２ １ ）０ — ０ ２ ０
０ 引 言
纳 米材 料 在 涂层 材 料 中的应 用 可 分 为 两种 ：
一
一
种 涂料 即纳米 改性 涂料 。
汽 车漆是 ］ 业 涂料 中用 量最 大 的 品种 ，在汽 一 车 工业 发 达 的 国家 ，一 般 占涂 料 总 产 量 的 １ ％一 ５
艺 相对简 单 ，工业 可行性 好 。后一 种涂 料 一般 直
的汽 车生 产正 处在 飞速 发展 阶段 ，竞 争激 烈 ，提
高产 品 的装饰 性 、漆 膜 耐刮 伤 和 耐老 化 等 性能 ，
对 于提 高产 品的竞争 力尤 为重 要 。 目前 用 于汽 车
涂 料 的纳 米 粒 子 主要 是 一 些 金 属 氧 化 物 ￣ ｓｏ 、 ｎｉ：
杭 州 ３ ０ １） １０ １ （ 州万景新 材料 有 限公 司研发部 ， 浙 江 杭
摘 要 ：综述 了 目前 纳米＇ｏ 在汽 车 面漆 中的应 用及研 究进 展 ，阐述 了纳米 改性 汽 车漆 在 力 学 ｒ ｉ
性 能 、 色度 、抗 老化 等方 面的性 能和研 究状 况 ，分析 了纳米ＴＯ 对汽 车漆 涂料性 能的 改性原 理 ， ｉ 指 出 了汽车漆在研 发 中存在 的 问题 ，关键 是解 决纳 米ＴＯ 在涂料 中的分散 和稳 定。 ｉ
有机无机纳米复合材料中无机纳米粒子表面改性方法的研究进展
有机无机纳米复合材料中无机纳米粒子表面改性方法的研究进展摘要：纳米粒子和纳米复合材料被广泛的应用在各个领域，如药类、纺织、化妆品、农业、光学、食品包装、光电设备、半导体设备、航天航空设备、建筑行业以及催化剂中。
纳米粒子能被添加到纳米聚合材料中。
由无机纳米粒子和有机高分子组成的新一类的聚合物纳米复合材料具有他们组成成分本身不具备的性能。
因此具有工业应用的前景。
无机纳米粒子和聚合物基体的合并能显著提高基体的性能。
新聚合物可能会在热力学性能、力学性能、流变性能、电力性能、催化性能、阻滞性和光学性能上获得提升。
提升的性能受添加的纳米粒子的大小、形状、浓度以及和聚合物基体融合程度的影响。
其中的关键问题在于防止颗粒凝聚。
在聚合物基体中很难形成均匀分散的纳米粒子颗粒，因为纳米粒子颗粒的比表面积和体积效应容易造成粒子的凝聚。
通过对无机纳米粒子的表面改性可以解决这个难题。
改性能提高无机粒子和聚合物基体的表面相互作用。
有两种方法对无机粒子表面进行改性。
第一种方法是使表面和一些小分子反应或者镶嵌一些小分子，比如硅烷偶联剂；第二种方法是基于通过共价键将聚合物与粒子上的羟基相连接。
第二种方法比第一种方法好的地方是，嫁接后的粒子能通过对嫁接单体的种类和嫁接方法的改变而得到想要的性质。
关键词：无机纳米粒子；表面改性；嫁接；硅烷偶联剂；有机无机纳米复合材料第一章.简介有机无机纳米复合粒子的发展，经常是通过在无机粒子上嫁接合成高分子或在聚合物基体上添加改性纳米粒子（NPs）来提高复合材料的机械性能和其他性能。
一类新材料，以无机纳米粒子和有机高分子组成的纳米复合材料为代表的，当和它们各自本身的组成成分相比时，能展现出更好的性能。
无机纳米粒子的表面改性已经吸引了很大的关注。
无机纳米粒子的表面改性已经吸引了很大的关注，因为它能很好的融合纳米粒子和聚合物基体，并且提高它们的表面性能。
无机纳米粒子改性的聚合物基体能同时具备聚合物基体的性能和无机纳米粒子本身独特的性能，如更轻的重量和更好的可成形性。
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。
为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
透明隔热涂料—纳米氧化铟锡(ITO)涂料的研发
透明隔热涂料—纳米氧化铟锡（ITO）涂料的研发1. 纳米氧化铟锡（ITO）涂料研发背景1.1目前市场存在的问题随着社会对节能和环保问题日益关注，许多基于玻璃表面改性的节能产品如墙幕玻璃、涂有特殊涂膜的玻璃等应运而生，这些产品的主要功能就是调控太阳能，既要透明，又要隔热。
目前市场上，隔热降温的产品主要有金属镀膜热反射玻璃和各种热反射贴膜等。
前者具有良好的隔热效果，但在可见光区的透过率很低(仅为20%左右)，若应用于建筑物窗口，将会影响室内的采光，反而增加了白天室内照明的负担。
而按国家标准规定，汽车前挡玻璃的透过率不得低于75%，因此对汽车前挡玻璃进行金属镀膜并不具有实际应用价值。
除此之外，建筑物幕墙玻璃等也面临同样问题。
因此寻找一种兼有良好的透明隔热效果并且将成本降低在市场可承受范围内的透明隔热玻璃的制备工艺不仅具有重要的理论意义，而且具有广阔的应用价值和市场前景。
1.2 现有氧化铟锡涂料的情况分析为解决建筑物、汽车等场所的透明隔热问题，国内外进行了广泛的研究和尝试。
目前市场上常见的有各种隔热玻璃贴膜产品及镀膜热反射玻璃。
隔热玻璃贴膜包括普通的玻璃贴膜和高效的氧化铟锡（ITO）（以下简称ITO）玻璃贴膜两种。
大量的研究报告显示，在众多的隔热薄膜中，ITO薄膜充分体现了透明性和隔热性的统一，是一种理想的透明隔热材料。
ITO透明导电膜，除了具有高可见光透过率和高电导率，还具备其它优良的性能，如高红外反射率、与玻璃有较强的附着力、良好的机械强度和化学稳定性。
但是，ITO薄膜的最大缺点是价格昂贵，一是因为该薄膜的制备一般采用磁控溅射的方法，磁控溅射机的价格非常昂贵。
二是ITO的原料铟为稀有金属，价格不菲。
这就造成了ITO隔热膜的销售价达到了350元/m2。
因此，ITO薄膜在建筑物玻璃上难以被接受，在汽车窗玻璃上也只能用于部分高档汽车。
1.3 纳米氧化铟锡涂料的研发1.3.1 纳米涂料纳米涂料，又叫做纳米复合涂料(Nanocomposite coating)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
技 术 ０与 市 场 ９
２００８ ／ ８
屏蔽涂料 在紫外光屏蔽方面， 作为重要的光学颜料， 纳米 ＴｉＯ２的 紫 外 光 屏 蔽 特 征 一 直 受 到 广 泛 关 注 。 纳 米ＴｉＯ２ 粒子是一种稳定的无毒的紫外光吸收剂。将无机纳米 材料与树脂复合制备的涂层涂覆在固体表面， 得到纳 米级“褥垫”可以缓解原子或分子簇的高速冲击。该技 术可以用来制备纳米级表面涂层。美国ＮＳＲ最近也提 出了一个有关项目申请， 其要点是研究含无机纳米化 合物的涂料性能， 通过精细分散控制， 研究纳米粒子 与树脂基体的界面相互作用， 涂膜的阻透性、热稳定 性、抗氧性、拉伸性和抗低温性等， 为进一步研制用于 飞机、太空及相关工业的高性能涂料提供依据， 以大 大降低维修费用。 在电性能方面， 静电屏蔽涂料和电绝缘涂料已取 得突破。美、日等国研究人员用纳米级二氧化钛、二氧 化锡、三氧化铬等与树脂复合作为静电屏蔽涂层； 用 纳米级钛酸钡与树脂复合制成高介电绝缘涂层； 用纳 米 级 Ｆｅ３Ｏ４与 树 脂 复 合 作 为 磁 性 涂 料 。 目 前 这 方 面 的 制备工艺已有所突破， 进入产业化阶段。
物玻璃等的保护涂层。 ＳＤＣＣｏａｔｉｎｇｓ公 司 直 接 将 纳 米ＳｉＯ２及 纳 米 金 属 氧
化物溶胶用于耐磨透明涂料 机、建筑物等的玻璃窗及其他透明度和耐磨性要求 高、环境苛刻的场所。
汽车金属闪光面漆 国外将无机纳米材料用于涂料中的另一个成功例 子是豪华轿车面漆。用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， 其涂层具有随角异色 性， 从不同角度观察其反射光可看到不同的颜色。与闪 光铝粉或云母珠光颜料并用于涂料体系时， 能在涂层 的照光区呈现一种金红色亮光， 而在侧光区则反射蓝 色乳光， 因而能增加金属颜色的丰满度和视角闪色性。 这使得该涂料在高档轿车涂料中很快得到推广应用， ＢＡＳＦ公 司 、Ｓｉｌｂｅｒｌｉｎｅ公 司 己 能 生 产 多 种 含 纳 米 ＴｉＯ２的 金属闪光面漆。目前已有福特、克莱斯勒、丰田等著名 的汽车制造公司使用含ＴｉＯ２的轿车金属闪光面漆。
透明耐磨涂料 Ｎａｎｏｐｈａｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司将自己的纳米材料产 品ＮａｎｏＴｅｋ氧化铝与透明清漆混合， 制得的涂料能大 大提高涂层的硬度、耐划伤性及耐磨性。应用此涂料 比传统的涂料耐磨性提高２４倍。涂膜性能如此大的提 高主要归功于纳米氧化铝， 该材料是非常硬的圆球物 质， 纳米尺寸的颗粒比传统的涂料添加剂使涂覆的表 面更加均一。耐磨涂料可以制成水性或溶剂型， 含有 纳米氧化铝的透明涂料可广泛应用于透明塑料、高抛 光的金属表面及木材和其他的平板材料的表面， 提高 耐磨性和使用寿命。 美 国 ＴｒｉｔｏｎＳｙｓｔｅｍ公 司 生 产 的 ＮａｎｏＴｕｆＣｏａｔｉｎｇｓ 透 明超耐磨纳米涂料， 把有机改性的纳米瓷土加入到聚 合物树脂基中制得， 是传统耐磨涂料的４ 倍。这种耐 磨涂料还具有隔热功能和优异的耐化学性能， 可用作 头盔的护目镜、飞机座舱盖和玻璃， 轿车玻璃和建筑
纳米技术
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ
纳米材料改性涂料研发进展
纳米材料应用于涂料， 主要是提高涂料的装饰 性、防腐蚀性， 尤其是赋予涂料各种各样的功能性和 特殊性能。
光催化涂料 采用纳米二氧化钛进行光催化是一项正在蓬勃 兴起的新型空气净化技术。它能直接利用包括太阳光 在内的各种途径的紫外光， 在室温下对各种有机的或 无机的污染物进行分解或氧化， 达到从空气中清除这 些污染物的效果。在当今世界性的环境污染问题越来 越受到各国政府重视的情况下， 这种技术已经成为西 方各国高科技竞争中的一个热点。 目前， 在光催化技术的理论研究方面， 日本、美 国、德国均投入巨资开展研究与开发工作， 并大力推 动其产业化， 其中纳米光催化涂料已经用于医院、隧 道、隔音墙和住宅等。在日本， 大批公司正在这个新兴 的技术领域进行角逐， 其中最突出的品牌是 ＡＲＣ－ ＦＬＡＳＨ光触媒， 为日本光触媒涂料第一品牌， 其 功能受日本厚生省实验证明， 效果获日本国土交通省 认可， 杀菌、脱臭、自净、防霉， 可有效防止各种疾病的 传染， 杀菌率高达９９．９９％， 迅速消除空气中令人不适 的气味， 除臭率高达９９．８％。该类涂料可以用于各种场 合的室内污染的治理且效果突出。