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山东化工
· · 年第卷
纳米材料在涂料中的应用
侯青顺,张剑秋,张宝华
上海大学环境化工学院化工系,上海
摘要:纳米材料具有许多新的特性,利用它对高分子材料进行改性,可以得到具有特殊性能的高分子材料或使高分子材料性能更
加优异。纳米材料在涂料中的应用尚处于启动阶段。本文详细介绍了纳米材料改善涂料性能的原理,纳米复合涂料的种类、用
途、技术关键等。
关键词:纳米材料;涂料;应用前景
中图分类号: . 文献标识码: 文章编号:———
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二十世纪末,作为新型材料的重要发展领域,纳材料是物质颗粒的粒径小于的粉体集合体,
米材料已成为人们关注的焦点之一。年元月通常也称为纳米微粒。他是首先由德国人.
美国政府启动了纳米科技发展计划。我国科技部已于年研究出来的,由于颗粒尺寸进入纳
将纳米材料和纳米技术作为“十五”科技发展的优势米数量级后,其结构和性能与常规材料相比发生了
领域。纳米材料的应用已成为科技工作者研究的热很大的变化,故有许多的应用价值。
点。其中在涂料中的应用就是众多研究方向之一。.. 小尺寸效应
纳米材料在涂层材料中的应用主要是在传统的涂料纳米粒子的粒径非常小,与许多物理特性长度
中加入纳米材料,并使其在涂料中均匀分散后形成如光波波长,传导电子的德布罗意波长等相当,甚
纳米复合涂料。因此其工艺简单,容易形成工业化至更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,导致其
生产。本文对纳米改性涂料性能的原理,纳米复合磁性、光吸收、热、化学活性、催化性和熔点发生变
涂料的种类、用途、技术关键等方面进行介绍,并对化,表现出奇异的小尺寸效应。如一般金块的熔点
我国纳米复合涂料的研究提出一些展望。为,而直径为的金粒的熔点降为

纳米材料的特性及其改善涂料性能的原理。再如纳米级的硅和纳米级的锗会表现出
. 纳米材料的特性明显的可见光发光现象,并随着粒径的减少,发光强
“纳米”是英文的译名,是一种几何度增强,发光光谱逐渐蓝移。
尺寸的度量单位,即纳米为十亿分之一米。纳米.. 表面与界面效应
收稿日期:——
作者简介:候青顺一,上海大学环境化工学院化工系,硕士研究生在读。
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第期侯青顺,等:纳米材料在涂料中的应用· ·
纳米粒子的粒径越小,其表面积越大,表面原子积填充致密度,减少毛细管作用,提高对腐蚀介质的
的比例也就越高如表,表面能就越高。屏蔽作用。纳米粒子的加入使纳米粒子与涂料的一
表纳米粒子的尺寸与表面原子个数比例的关系些链段产生了相互作用,改善了涂料的流变性和热
稳定性,提高涂层的玻璃化转变温度。
粒子半径/
表面原子个数比例/% 纳米复合涂料的种类与用途
涂料用纳米粒子的种类繁多,同一种纳米粒子
由于表面原子缺少邻近的配位的原子和具有较
在不同粒径下会有不同的性质,不同种类的纳米粒
高的表面能,使得表面原子具有很大的化学活性。
子可以在涂料中有不同的作用,不同种类的纳米粒
从而使纳米粒子表现出强烈的表面效应,有利于吸
子也可以在涂料中起共同的作用,