納米二氧化硅在納米涂料中的應用  

劉濤（匯精納米新材料）  

納米粒子具有表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應等特殊性質，將其用于涂料后，可以制得紫外吸收涂料、吸波涂料、導電涂料、防水涂料、耐磨涂料、防霉涂料、抗菌涂料、自潔涂料等，為涂料的發(fā)展開拓了新的天地。納米材料在涂層中的應用主要是將納米粒子在傳統(tǒng)有機涂料中分散后形成的納米復合涂料，此種材料主要通過添加納米粒子對傳統(tǒng)涂料進行改性，工藝相對簡單，工業(yè)可行性好。  

一：納米二氧化硅具有許多常規(guī)材料所不具備的特性，匯精納米二氧化硅的顆粒粒徑分布很窄，微孔多，比表面積大，其表面存在著大量的不飽和殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基，所以具有高反應觸變活性。在光學特性方面，納米氧化硅對紫外光和可見光都呈現(xiàn)較高的反射特性。綜上所述，納米二氧化硅對涂料的改性作用表現(xiàn)在以下幾個方面：  

1：用于水性涂料的改性  

添加前水性涂料耐水性差、穩(wěn)定性差，對設備腐蝕性大；  

添加納米二氧化硅后，顯著提高涂料的耐洗刷性、穩(wěn)定性、耐腐蝕性等多種性能，并能賦予其抗菌性、自潔等功效。  

2：用于內外墻面涂料的改性  

添加前涂料不抗曬、不抗水、不穩(wěn)定、附著力差；  

添加納米二氧化硅后，顯著提高涂料的儲存穩(wěn)定性、抗水性、抗曬性，改善涂料的觸變性能，有效控制施工中的飛濺、流掛等現(xiàn)象。  

3：用于丙烯酸樹脂漆的改性  

添加前漆面的機械性能、耐磨性、硬度、柔韌性等較差。  

添加納米二氧化硅后，涂膜的機械性、拉伸強度、硬度、耐洗刷性、柔韌性等顯著提高、涂膜更細膩平整，有較好的光潔度，提升了裝飾性能。  

4：用于對清漆  

添加前涂膜硬度不高，耐熱性差，在紫外光的作用下易變黃；  

添加納米二氧化硅后，漆膜堅硬耐磨，附著力強，并且具有耐濕、耐潮、耐化學腐蝕等特點，耐候性顯著提升，且不影響清漆的透明性。  

二：納米二氧化硅在涂料中的應用尚處于應用初級階段，其對使用設備及技術要求較高，有如下關鍵問題仍需特別注意。  

1：團聚問題納米顆粒的比表面積和表面張力都很大，容易相互吸引而發(fā)生團聚。而納米粒子如果不能以納米態(tài)分散在涂料中，就失去了其應有的作用。怎樣將容易團聚的納米顆粒在涂料體系中有效的分散成納米級就成了納米涂料生產中的關鍵問題。  

2：性能檢測問題納米材料是一種新興的高科技產品，對傳統(tǒng)涂料的研究方法和檢測技術是不夠的，納米檢測分析技術有待提高。雖然目前研究方法很多，不過很難找到一種能夠更直接、準確的對所合成的納米材料進行表征的方法。  

3：使用技術配方研究問題納米涂料的配方研究，納米材料添加到涂料中應用一定加入量，加入量不足時起不到效果；加入量過多時既增加成本，涂料的質量也下降。所以，配方研究也是納米二氧化硅在涂料中應用需要解決的問題。  

4：納米涂料應用施工問題由于納米材料具有與其他傳統(tǒng)材料不同的特殊性能，傳統(tǒng)的涂料施工、貯存方法將完全不適合于納米涂料，特別是在納米絲狀材料或納米層狀材料用于涂料時。  

5：行業(yè)標準問題納米涂料缺乏相關的標準，如涂料中的納米顏料在純度、粒徑、粒徑分布、貯存穩(wěn)定性等的指標和檢測方法的標準亟待完善。  

結束語：納米二氧化硅作為重要的助劑之一，它的開發(fā)與應用為涂料的發(fā)展提供了新的發(fā)展方向，在今后較長一段時間內必將推動納米功能涂料在多行業(yè)迅速發(fā)展，推動行業(yè)乃至國民經濟更大發(fā)展。