聚焦：纳米材料技术在涂料中的应用

　　氧化锌和硫化钡是另外两个应用于涂料领域的纳米颗粒的重要材料。纳米氧化锌颗粒在涂料中的作用与盖底颜料相似。据报道，它还可用作抗菌剂和光稳定剂使用。纳米硫酸钡正在被推广成为适用于各种清漆的颜料分散稳定剂和功能性添加剂。

　　纳米粘土是另一种无机纳米粒子。粘土（层状硅酸盐）和有机粘土在聚合物中的应用已被广泛研究。但加工条件和其它制备这种材料的状况限制了它们在涂料中应用，特别是在清漆中。但是，一种合成的锂铝硅酸盐粘土可被分散为纳米级粒子（比如Laponite），其主要用途是作为流变改性剂。据报道，它作为涂料添加剂使用可改善涂料性能。

　　纳米颗粒和纳米结构的原位生成

　　生成无机粒子或在有机基材中生成纳米相的**常用的方法是利用硅烷溶胶-凝胶化学法（例如：四乙氧基硅烷，TEOS）。TEOS的水解、缩合可产生不同尺寸的胶体硅颗粒，包括在碱性条件下的纳米颗粒，或在酸性条件下的交联块。控制反应条件，硅烷和有机分子形成含有二氧化硅纳米颗粒或纳米相的涂层。这种方法已投入实践操作已有超过15年的商业化生产经验。通过溶胶-凝胶制备的无机/有机杂化涂料已经成为一个广泛研究的课题。

　　溶胶-凝胶制备有机/无机杂化涂料作为飞机铝合金底漆的替代品的可行性一直是研发活动的活跃领域。研究表明在飞机和外部建筑物应用方面可提高其耐光性。而改善聚碳酸酯和塑料等软性基材及钢制品的耐划伤性也一直是另一个研究重点。

　　尝试开发用于电子行业的低介电常数涂料是溶胶-凝胶化学法应用的又一实例。可在表面活性剂的帮助下形成一层比二氧化硅本身介电常数更低的涂层。这一领域如今正是半导体行业关注的重点。

　　纳米构型

　　**后，我们将探讨涂料纳米构型的一些其它方法。而其中一个有趣的应用是模仿海豚的皮肤。目前已知海豚的皮肤具有纳米级别的细腻度，这有助于减少藤壶、管蟲以及其他海洋生物附着在皮肤上。由于皮肤和海洋生物之间的接触面积减少从而导致附着力降低，而海豚一旦开始游泳，这些附着物又可以被海水冲刷掉。为了模拟这种纳米结构，使用两种通常不相容的聚合物（超枝化含氟聚合物和线性聚乙二醇），将两种聚合物混合并用于一块基材之上。由于聚合物相分离，它们被交联形成一种纳米结构涂料，这种涂料拥有纳米级别的细腻程度。该领域的研发正是直接针对于发展无毒海洋涂料。

　　另一个形成纳米级别表面实例的是聚丙烯。它可形成一种超疏水表面，其水接触角高达160°。这种表面在天线、自清洁交通信号灯等领域具有极高的应用价值，因为它可减少物体表面对于水和雪的亲和力。上述两种纳米构型涂料可作为降阻涂料用于海洋船只表面。**近报道的“荷叶效应”也是应用相似的机理达到自清洁的效果。

　　总之，纳米技术为涂料改善其性能、添加新的功能特性提供了**广阔的可能性。虽然纳米材料对于涂料行业来说并不是一个全新的事物，但是在这方面的进展一直很有限，直到**近几年才有所突破。如今全球对纳米技术的关注度与日俱增，这也势必对纳米材料技术在涂料行业的应用产生深远的影响。