纳米材料为涂料业注入活力<<涂料技术<<涂料频道<<艺术涂料网

涂料技术

纳米材料为涂料业注入活力

时间:2008-08-10 10:16:49 来源: 作者:孙慧编辑点击:次

第二届纳米材料在涂料中应用技术发展研讨会集锦编者按纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等特殊的性质，加入到涂料中可提高涂料的耐冲击、耐老化、耐腐蚀、抗紫外线等性能，并可以获得一些新的特殊功能，如自清洁、抗静电、阻燃等。因此，纳米复合涂料的开发和应用近年来受到了人们的重视，科研单位、大专院校纷纷加大科技投入，企业以此为卖点，消费者却心存疑虑。在日前由国家涂料工业技术研究中心、涂料行业生产力促进中心、全国涂料工业信息中心等单位共同主办的第二届纳米材料在涂料中应用技术发展研讨会上，100多名来宾专心致志地听取了学院教授、科研专家和企业代表在纳米复合涂料方面的最新研究成果及应用报告。为使更多读者了解其进展情况，现将部分发言摘编如下，供参考。 用作涂料助剂的纳米粒子分散液种类偏少仍待开发 复旦大学博士生导师武利民近年来，有机一无机(O/I)纳米复合涂料发展迅速，已成为涂料领域中最活跃的研究方向之一，其制备方法分成三类：纳米粒子填充法、溶胶一凝胶法和自组装法。目前存在的问题是，对于填充法，除纳米二氧化硅外，利用其他纳米粉末还不易得到透明纳米复合涂层。另外，在一些情况下，需要较大的纳米粒子用量才能得到理想的涂料性能，这会增加涂料的生产成本，因为大多数纳米粒子的价格比树脂贵。从纳米粒子分散角度考虑，选择纳米粒子表面改性及纳米粒子分散液的制备是一种较好的方法。目前，市场上已有用作涂料助剂的纳米粒子分散液出售。但由于涂料由溶剂、树瞻、交联剂等组成，成分复杂，目前还不能找到一种具有较好普适性的纳米粒子浆料。因此，需要开发更多种类的纳米粒子分散液以满足不同涂料的需要。溶皎一凝胶工艺是制备透明涂料的一种理想方法，将纳米粒子用于溶胶一凝胶法杂化涂料以制备高性能或功能性涂料已成为当前研究的热点之一。 纳米科技企业不能忽视应用技术研究 北京首创纳米科技有限公司总经理咸才军纳米材料在各个领域几乎都具有巨大的应用前景，纳米科技在全世界受到越来越广泛的关注。但是，在我国经过前几年的炒作之后，许多人对纳米科技似乎失去了耐心和信心，甚至谈纳米而色变。我认为，最重要的是我们纳米科技企业不能忽视应用技术研究，只有真正开发出具有技术含量的产品，才能立于不败之地。应该说，纳米科技和纳米技术不是一回事，科技是广义的，技术是方法。纳米电子、纳米生物属高科技领域，离产业化还很远，有人预测要20年左右才能实现，而纳米材料则不然，已经部分进入产业化阶段，尤其是在涂料方面的应用，实现了用高新技术改造传统产业的目标。美国在纳米科技发展方面有很多值得我们借鉴的地方，一是建立了比较完善的国家纳米科技战略体系和运行制度，政府投入和企业投入逐步进入了一个合理的阶段；二是确定了基础研究的重点领域，明确了重点发展的应用研究和开发方向。与之相比，我们的理论基础没有形成，评价体系没有建立，有的企业利用这种不成熟的环境滥用概念，加上基础研究和技术应用相脱节，使投资制备的人多，投资应用的入少。我们很庆幸这几年坚持走利用技术发展客户的道路，赚钱不多但没有赔钱，起码国内有80％多能够生产纳米涂料的企业使用我们开发的纳米功能助剂。 我国空气净化涂料技术水平世界领先 北京化工大学副教授夏宇正目前，国内外就纳米光催化涂料的研究报道很多。日本、美国等在这方面作了许多工作，有些技术已进入了实用化一阶段。国内在近几年也围绕纳米氧化钛光催化剂开展了研究，在抗菌杀菌、空气净化涂料等方面的成果和技术水平已处于世界领先水平。北京化工大学早在2003年就完成了纳米TiO2光触媒的开发、生产及应用研究，所制得的纳米TiO2光触媒粒径均在20nm以下，经有效的掺杂和先进的煅烧工艺制得的纳米Ti0：光触媒粉体，用于丙烯酸系外墙乳胶漆，其抗菌杀菌性能达到90％～99％，分解甲醛的能力达到83％～99％以上，耐人工老化达到1500h。而且经过有效的掺杂，该光触媒在自然光及暗光下也能发挥优异的功能。曰本是研发生产及应用纳米TiO2光触媒最好的国家，但直至现在，也未见具有优异空气净化功能的、以丙烯酸共聚物为成膜物质的内外墙涂料，究其原因，还是未能解决纳米TiO2光触媒在使用中对成膜物质丙烯酸酯共聚物的破坏作用。和锐钛型钛白粉一样，纳米TiO2光触媒因其为锐钛型，很难用于外墙涂料或户外使用的制品。纳米TiO2光触媒用于乳胶漆中的效能，尤其是分解三苯的能力远低于纳米TiO2光触媒组成的结构型涂料或喷液，原因是制备乳皎漆过程中加入的纳米TiO2大多被其他颜料所覆盖，不仅影响了吸附效率，同时也降低了光催化作用。而乳胶漆中加入纳米材料的量是有极限的，由于纳米的超表面效应及亲水性，一旦纳米材料加入超过6％～8％，涂料就会出现胶化现象，从而失去流动性。因此靠提高纳米Ti0：光触媒的用量仍是有限的，该问题的解决是一个综合性的科学，须将纳米材料的制备与成膜物质的制备集于一体，通过表面张力差，进行自分层而达到自组装目的。 实现纳米复合涂料产业化的难点和关键 广东高科力新材料有限公司董事长熊文忠实现纳米复合涂料产业化需要解决与重视的问题有三点，一是宣传认识与行业规范要相结合。即名正言顺；二是科学研究与专业应用相结合，即名副其实；三是公平竞争与扶正抑假相结合，即名成其就。其难点和关键之处在于突破纳米粉体规模化制备中诸多关键技术，实现纳米粉体稳定化生产；突破纳米粉体具体应用中涉及的关键技术，真正体现纳米粉体的特殊结构效应，赋予相关终端产品高性能和新的功能。 纳米瓷膜特种涂料成功用于采油管道防腐蚀 顺德赛富龙特种涂料研究所高级工程师张弛如何有效解决地下原油开采所造成的钢制管道的腐蚀，成为当今世界缓解原油危机、加速能源工业发展之急的世纪难题。为了攻克这一世纪难题，各国都在努力研究各种妥善的解决办法。例如，含钛聚合物涂料的开发、金属热喷涂热浸镀、合金渗镀表面处理、合金化纳米复合涂层等技术的应用，对油气田开采用的管道设施和生产贮运设备的保护，均起到了积极有效的作用，延长了设备的使用寿命，降低了生产维修成本，提高了企业的经济效益，有力地促进了石油工业的蓬勃发展。采用纳米复合改性高聚物技术制备的纳米瓷膜特种涂料，在油田采油管道防腐蚀试验中获得成功应用，有效地防止了涂层在高温高压水蒸气的强渗透腐蚀、在恶劣环境条件下耐各种化学介质的腐蚀、高压气体和泥砂石流的冲刷磨蚀和各种杂质粒子的沉积结垢现象，起到了提高原油、天然气采输管道的使用寿命和效率，降低成本提高效益双赢的目的。为了检验这种涂料涂层性能，我们取油田目前所使用的管道防腐涂料和适用于管道防腐的几种涂料作了测试比较，从试验结果分析，自然干燥的有机钛涂料、聚脲弹性体涂料在热氧老化性试验中，拉伸强度、撕裂强度不降而升、断裂伸长率的下降的原因，可能是在高温环境下促进了涂层的熟化过程，使固化程度更加完全，导致刚性增强、弹性减低的缘故。只有纳米改性瓷膜涂料能通过150℃、30MPa的耐高温高压热蒸汽穿透性模拟试验。

关键词： 活力纳米涂料应用

上一篇：Nissan开发一种新型的iPhone保护套

下一篇：聚合物纳米高功能环保涂料项目当选863优秀课题