纳米粒子
本文就纳米材料在涂料中的应用,做简单介绍。
纳米涂料一般由纳米材料与有机涂料复合而成,更严格地讲应称作纳米复合涂料。从现有纳米材料的特性来看,纳米涂料可以体现以下一些性能:
对涂料性能的影响在建筑内外墙涂料中加入适量的纳米SiO2后,常规的涂料的抗紫外线耐老化性能较之前提高2. 5 倍以上; 耐擦洗性较之前可提高10 倍以上。纳米SiO2在内外墙涂料中的添加量一般为0. 1% ~1%,最多≯5%。纳米SiO2具有极强的紫外线屏蔽性,对长波黑斑效应紫外线屏蔽率达到88%,而对中波红斑效应紫外线屏蔽率为85%,对灭菌紫外线短波屏蔽率仍为70% ~ 80%( 由于这种短波的穿透力较低) ,所以纳米SiO2在涂料中可起到屏蔽各种紫外线的作用,从而达到涂料抗紫外线老化和抗热老化的目的。
对涂料性能的影响与常规材料相比,纳米TiO2具有几个独特的性能:
①比表面积大; ②磁性强; ③光吸收性好,且吸收紫外线的能力强; ④表面活性大; ⑤热导性好; ⑥分散性好,所制悬浮液稳定等。由于纳米TiO2具有许多优异的性能,因此在涂料领域具有广阔的应用前景。
建筑涂料尤其是外墙涂料的应用环境比较恶劣,紫外线、热能、微生物、水、空气中的污染物等均能引起涂料中聚合物的老化,而其中又以紫外线老化的破坏性最大。因此,提高涂料耐候性的关键是如何降低紫外线对涂料的降解。
纳米ZnO 也是涂料中添加的一种优良的抗老化剂,在涂料中添加一定量的纳米ZnO 可以明显地提高涂料的抗老化性能。纳米ZnO 吸收紫外线的能力较其他纳米材料更强,无论是对长波黑斑效应紫外线,还是对中波红斑效应紫外线,都具有较好的屏蔽功效,因此很适合作为涂料中的抗老化剂。
与传统建筑涂料相比,使用纳米碳酸钙复合外墙涂料的耐沾污性、触变性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性和耐老化性的影响性能显著改善;当涂料中纳米CaCO3浆体的质量分数为3~4%时,涂料性能的改善最为明显,其耐洗刷性达75600次。
黏土是一种“一维”的纳米材料,因此其比表面积相对于其他的纳米材料更高,最高可达700 ~800 m2 /g。黏土作为一种添加剂在复合材料中的应用也极其广泛,根据其在复合材料中添加量的不同,可制得以下几种产品: 常规复合材料、插层复合材料和剥离复合材料。在涂料中添加适量的黏土,可以大幅度地提高涂料的力学性能和热工性能。将黏土进行改性然后添加到涂料中,不仅可以提高涂料的柔韧性和抗冲击性,并且可以在一定程度上改善涂层的光学性能,从而得到一种新型的建筑涂料。
(粉体圈 作者:敬之)