正文 第3章 塗料方麵(3)(1 / 2)

4.納米材料改性建築塗料的評價體係。納米材料和納米技術在我國近幾年有了長足的發展,但納米材料改性塗料及建築塗料的評價體係仍然是一個空白。首先,納米材料就缺乏標準的評價體係,納米材料究竟是以納米粒子狀態存在,還是以團聚物存在,用戶很難評價。若以團聚物存在,使用什麼方法和手段可以達到納米粒子狀態,生產企業也沒有具體的指導和說明。這樣納米材料的應用就大打折扣。同時,納米改性建築塗料,納米粒子在塗料中又是以何種狀態存在,也缺乏標準和檢測手段,造成了把納米材料加入到塗料中,就稱為納米塗料,引起整個市場體係的混亂。因此,可以說並不是納米改性的塗料都是好塗料,好塗料也未必都是納米改性塗料,要看納米材料發揮的功能如何。目前的評價體係隻是從塗料和塗膜性能來評價,還應建立深層次的評價體係,才能更有利於納米材料改性建築塗料的健康發展。

四、采用納米技術改造和提升化工塗料等產業納米技術是20世紀80年代末發展興起的前沿、交叉性的新興技術,是繼信息技術和生物技術之後,又一個將可能領導新一輪工業革命的新技術,已成為世界各國科技研究的戰略要地和學科前沿。化工是重要的傳統產業,因而采用納米技術改造和提升這一傳統產業,具有重大的經濟價值和社會意義。

納米材料在化工領域的應用主要有具有納米增強增韌等新功能、多功能的納米複合材料,具有目標特性的納米結構材料以及納米催化劑等,這些材料主要用於橡膠、塑料、農業、醫藥、塗料、纖維、化妝品及環保等領域。

橡塑領域將納米材料填充到聚合物基體中,把有機聚合物的柔韌性好、易於加工等優點與無機填料的強度和硬度高、耐熱耐老化性好、不易變形等特點進行優勢互補,結合納米粒子特有的納米效應,開發出超輕、超強的多功能結構與雜化材料。

北京化工大學納米材料先進製備技術與應用科學教育部重點實驗室通過科學的無機顆粒設計與合成、獨特的顆粒表麵和高分子界麵設計、獨創的母料法納米分散技術以及創新的複合材料加工工藝,實現了納米顆粒在塑料樹脂基體中的納米級分散,從而創製出納米無機粒子與聚合物複合的一係列低成本高性能納米複合材料,用於包括汽車內飾件、聚乙烯薄膜、農用地膜、降解塑料、家用器件等在內的廣闊領域。

催化劑領域利用納米微粒及空心納米介孔新材料的特性,製備納米光催化材料、納米結構負載異形催化材料、納米分子篩結構催化材料等,可以控製反應速度,優化反應路徑,顯著提高催化效率,甚至使原來不能進行的反應也能進行。

塗料領域在塗料中添加納米材料如納米SiO2、TiO2、鈦粉、Fe2O3、ZnO等,可以大幅度提高塗料產品的懸浮穩定性、流變性、耐水洗刷性、抓持力、光潔度、對比率、抗老化性和塗膜的表麵硬度及自潔能力,用來製造出具有殺菌、防汙、除臭、自潔的抗菌防汙塗料、防紫外線塗料、吸波隱身塗料等各種功能不同的塗料。

醫藥、農業領域用先進化學組裝和集成控製技術,製備環境用納米孔材料和藥物緩釋用特種結構納米材料,可以控製藥物釋放、減少副作用、提高藥效、減少藥量等。北京化工大學以納米碳酸鈣為模板穩定合成出具有可控垂直孔道和中空結構的SiO2基納米介孔新材料,用該材料負載藥物可以降低高毒農藥對環境的毒害性、提高藥效持續時間、降低用藥量,具有重大的社會和環境效益。

化工助劑及添加劑領域納米材料可以作潤滑油添加劑,如用脂肪酸修飾的ZrO2及MoS2的納米微粒具有非常好的潤滑性及抗磨性;納米氟化稀土及氫氧化稀土潤滑油添加劑是一種低毒、低汙染、性能優良的抗磨添加劑;超重力反應器製備納米碳酸鈣潤滑油清淨劑與傳統釜式法相比,物耗能耗明顯減少,產品粒徑分布窄,性能達到國際領先水平。

環保領域利用納米粒子的光催化降解作用,可處理化工汙水。TiO2光催化劑能有效地分解室內外的有機汙染物、氧化去除在大氣中的氮氧化物和硫氧化物及各類臭氣、可充分抑製或殺滅環境中的有害微生物等。

化纖領域化纖中加入納米材料是目前開發紡織類新功能產品的主要方法。各種納米改性合成纖維織物,具有抗紫外線、抗可見光、抗電磁波以及通過紅外吸收原理可以改善人體微循環等特性。

此外,納米技術還在陶瓷、黏合劑和密封膠、能源、化妝品等領域中得到了應用。在黏合劑和密封膠中添加納米材料,可以顯著提高黏合劑的粘結效果和密封膠的密封性能;納米粒子的尺寸效應可以使材料質地較脆,韌性、強度較差的傳統陶瓷,在高溫燒結下獲得高密度燒結體,提高了陶瓷的表麵光潔度,使產品質量大幅度提高,而在陶瓷釉料中加入納米ZnO、TiO2、Ag及其化合物等納米材料,還能使陶瓷具有抗菌、殺菌性能;用納米技術還可製成大功率、壽命長的納米蓄電池和貯氫材料用於燃料電池等。