淺析納米材料在涂料中的應用

楊楷行

摘 要：進入新時代后，將納米材料運用到涂料中，已經成為了一項重要工作。因此，本文將對涂料中運用的納米材料進行詳細分析，并闡述納米材料的發展趨勢，希望納米材料在未來得到更好的運用。

關鍵詞：納米材料；涂料；納米二氧化鈦

中圖分類號：TB383.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0358-01

前 言

納米材料一直是人們研究的重點，隨著研究水平的不斷提高，納米材料在涂料中已經得到了廣泛的應用。因此，必須了解涂料中具體應用的納米材料，并通過相關的分析，提高納米材料的應用效果，從而促進涂料進一步發展。

1 納米材料在涂料中的具體應用

納米材料的種類十分復雜，在涂料中，不同種類的納米材料既可以起到相同的作用，也可以起到不同的作用。因此，下面將對納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米二氧化鋅以及其他納米材料在涂料中的應用進行具體分析。

1.1 納米二氧化鈦的應用

納米二氧化鈦主要是在20世紀80年代末期出現的一種納米材料，將其加入到涂料中，可以有效提高涂料對紫外線的吸收能力。例如，美國福特公司研究出的汽車用面漆中就應用了納米二氧化鈦，從而提高了汽車的耐劃傷性和耐候性。若納米二氧化鈦粒徑發生變化，其所具有的光學效應也會發生變化，特別是超細的、金紅石型的納米二氧化鈦，其可以發揮出效應顏料的作用。當把這種納米二氧化鈦和珠光顏料或者是鋁粉顏料共同使用時，涂層的表面會出現十分豐富的色彩效應，因此其在豪華轎車面漆中得到了廣泛的應用，而這也是納米二氧化鈦目前最大的用途。同時，納米二氧化鈦的運用，還能夠使涂料具備一定的殺菌防污作用，而這種涂料可以應用到家庭內墻涂飾以及醫院領域中。例如，美國醫院手術室中的瓷磚就使用了防菌涂層。利用銳鈦級納米二氧化鈦、聚硅氧烷、填料以及溶劑可以制作出大氣環保涂料，而這種涂料能夠將大氣中的氮氧化合物轉變成硝酸，有利于對建筑物、橋梁、公路以及廣告牌等的表面進行清潔。對于需要避免紫外線的場所，可以將納米二氧化鈦運用到涂料中。例如，可以將其涂在陽傘的布料中，從而制成具有防紫外線功能的遮陽傘。另外，納米二氧化鈦還具備半導體性質，將其與樹脂融合形成的涂料能夠對靜電進行有效屏蔽，可以將其運用到家用電器中。

1.2 納米二氧化硅的應用

納米二氧化硅是無定型的白色粉末材料，其表面存在著不同鍵和狀態的羥基與不飽和雙鍵，這使得分子呈現出三維網狀結構。將納米二氧化硅應用到涂料中，這種三維網狀結構可以有效促進涂料分散性與觸變性的提升。同時，納米二氧化硅的應用還能夠提高涂料的強度、光潔度以及抗老化能力，有利于提高涂料的質量與檔次。納米二氧化硅也具有抗紫外線功能，而且其還具有比表面積大、尺寸小等特點，可以使涂料固化的速度降低，有利于紫外線固化涂膜附著力與硬度的提升。在建筑用內外墻涂料中運用納米二氧化硅，可以減少涂料的分層現象，不僅可以保證施工的質量，還可以提高其抗污染能力。例如，將納米二氧化硅應用到外墻涂料中，涂料的耐擦洗能力可以由1000多次提高到10000多次，而且人工輻射暴露老化與人工加速氣候老化的時間也會大幅提升。另外，納米二氧化硅也具有消毒殺菌功效，將其運用到船體外部的涂料中，可以有效提高船體的抗腐蝕性。

1.3 納米二氧化鋅的應用

相較于普通的氧化鋅，納米二氧化鋅有著更好的性能與用途。將納米二氧化鋅運用到涂料中，可以使涂層具備自動清潔、殺菌防霉、吸收紅外線以及屏蔽紫外線等功能。通常情況下，要想充分發揮出納米二氧化鋅的效果，應該將其和其他的納米材料共同使用。同時，納米二氧化鋅的增稠作用還可以提高涂料的穩定性與粘度。另外，納米二氧化鋅還具有光催化活性，利用這一特性，可以制作出光催化機凈化作用的環保涂料。

1.4 其他納米材料的應用

除了上述材料的使用，其他納米材料在涂料中也發揮著一定的作用。例如，在涂料中添加納米碳酸鈣可以促進涂料硬度與強度的提升，而這種納米材料通常是和超微滑石粉共同使用的。將納米級的炭粉和穩定劑、表面活性劑、分散劑以及懸浮劑等材料共同使用，可以保證涂料中炭粉分布的均勻性。利用HN-300納米無機載銀抗菌粉與納米氧化鋁可以指出具有殺菌防污功能的涂料，有利于防止細菌交叉感染問題的出現。

2 納米材料在涂料中應用的趨勢

在宏觀物體與微觀粒子的聯系中，納米材料起著重要作用，這使得其在涂料運用中會表現出鮮明的特點。目前，我國納米材料在涂料中的應用已經取得了一定的成果，但其還有進步的空間。在實際應用納米材料時，要加強橫向合作，只有這樣，才能充分發揮其作用。同時，還要對納米涂料的施工工藝進行優化升級，例如在應用納米薄膜涂層時，應該優化其制造流程。另外，還可以將無機納米粒子和無機非納米粒子有效結合在一起，這樣不僅可以提高涂料的性能，也能在一定程度上減少成本，有利于納米材料在涂料中獲得更好的應用。

3 結 論

通過上述分析可以發現，納米材料在涂料中發揮著非常重要的作用。因此，必須加強納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米二氧化鋅以及其他納米材料在涂料中的應用，并對相關工藝進行優化，提高納米材料的應用能力，從而促進涂料更好更快的發展。

參考文獻

[1]郭興魁，葛圣松.納米材料在水性防腐蝕涂料中的應用研究進展[J].涂料工業，2017，47（08）：83～87.

[2]馬 拯.納米材料在涂料中的應用進展[J].裝備制造技術，2014（11）：231～233.

收稿日期：2018-10-23