中國粉體網訊 涂料色澤明亮、施工方便、價格低廉、具有保護、色彩標志、美觀、裝飾等作用，在日常生活中具有廣泛的應用，但隨著宇宙與海洋的開發、航空航天、新能源與可再生能源、新材料為主的高新產業的發展，傳統涂料難以滿足人們的需求，因此開發功能性的涂料受到廣泛關注。
納米材料以其特有的小尺寸效應、量子效應和表面界面效應，顯著提高了涂料涂層的物理機械性能和抗老化等性能，甚至賦予涂層特殊的功能，如吸波、抗菌、導電、耐刮擦、自清潔等，納米材料在涂料中的應用推動了涂料向功能化發展。
涂料用納米材料的主要特征
（1）光學特性
納米材料具有大顆粒所不具有的光學性能，某些粒徑<100nm的納米材料對放射性α、γ射線具有吸收和散射作用，可以提高涂層防輻射的能力，在內墻涂料中可起到防氡氣的作用。當納米粒子用于涂料達到納米級的分散時，由于其特有的光學特性也可作為優良的罩光漆，能大大增加其保光、保色及抗老化性能。
（2）表面活性
納米材料的粒徑極小，使得表面原子數迅速增加，表面積急劇變大，決定其具有很高的表面活性。表面反應活性中心的增多可以提高其化學催化和光催化反應的能力，在紫外光和氧的作用下給予涂層自清潔的能力。
（3）填充特性
納米材料表面原子數所占的比例大，表面原子周圍缺少相鄰的原子，具有不飽和性質，在與其它組分作用時，在兩個混合相之間會產生很大的作用力，將很大程度地對材料進行增強增韌。納米材料的加入將改善涂層中顏料和填料的體積填充致密度，減少毛細管作用，提高涂層對腐蝕介質的屏蔽作用。
（4）流變特性
為了提高涂料的性能，消除涂膜弊病，一般要加入流變助劑。在涂料體系中，流變助劑具有獨特的穩定結構，能保護已分散的顏料顆粒，形成有觸變性的厚漿涂料，有助于流掛控制，保持優良的流平性，防止顏料沉降。涂料中由于納米粒子的加入，納米粒子與其中的某些鏈段產生了某種相互作用，阻礙了這種鏈段的運動，提高了涂膜的玻璃化轉變溫度，故納米材料是一種優良的流變助劑。
納米材料在涂料中的應用
（1）納米材料復合隔熱涂料
在建筑物、透明頂棚和汽車窗口等領域大量使用玻璃，而太陽光的熱輻射會導致空調能耗增加，因此通過在玻璃上涂敷透明隔熱涂料以降低能耗就顯得尤為重要。
美國公司Nanophase Technology先將多種半導體納米材料（ITO、ATO、ZnO、Al2O3、TiO2）穩定分散在水或有機溶劑中制成穩定的漿料，然后再將其運用于樹脂，得到功能性納米涂料，其涂膜具有隔熱、耐磨、紫外屏蔽和隔絕紅外線等功能，已廣泛應用于多個領域。
（2）納米材料復合抗菌材料
人們的居住環境中存在的各種細菌對人們的健康造成了嚴重威脅。抗菌涂料可以殺死附著在表面的細菌，達到自清潔的目的，降低環境中細菌對人體造成的傷害。而納米材料具有表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應等特殊性質，將其應用于涂料，可顯著改善涂料的抗菌性能。
由于納米TiO2具有光催化性能，因此可將納米TiO2運用于樹脂中制備抗菌涂料，目前納米TiO2抗菌涂料是納米抗菌涂料最為常見的一種，其研究和應用較為成熟。
（3）納米材料復合抗老化涂料
戶外涂料常因紫外線照射導致成膜物質發生降解，使涂料變色、粉化，影響了涂料的使用壽命，因此涂料的抗老化性能非常重要。涂料的抗老化性能由涂料的成膜物質決定，成膜物質的分子鍵能越強，涂抹的抗老化性能越好。TiO2、ZnO等納米粒子具有光穩定性好、抗紫外強等特殊性質，將其應用于涂料，可顯著提高涂料的抗老化性能。
（4）納米材料復合防腐涂料
防腐涂料以其經濟實用、適用范圍廣和施工方便等優點在鋼材防腐中具有絕對優勢。目前，通過將耐候性納米材料加入到成膜物質來提高涂料的防腐性能是種較普遍的方法，這類納米材料主要有：TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、石墨烯和納米聚苯胺等。
（5）納米材料復合超疏水涂料
普通涂層很容易受到灰塵、油污等污染物的污染，抗沾污性很差，因此具有自清潔作用的超疏水涂料便具有重要意義。人們受“荷葉效應”的啟發已經制備了許多種超疏水涂料。納米粒子由于其具有的特殊性質使得其在涂料中得到廣泛運用。使用疏水改性劑對納米材料進行改性，同時對涂層進行粗糙化處理可以制備具有超疏水功能的涂料。
參考資料：
楊統林、趙中華等.納米材料的改性及其在涂料中的應用進展
馬拯.納米材料在涂料中的應用進展
晁宇、安云岐等.納米材料在粉末涂料中的應用研究
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