试论纳米材料在涂料中的应用

作者:未知

  摘 要:近年来,随着我国经济与科技的飞速发展,对涂料产业提出了更高的要求,而纳米材料在涂料中的合理应用,可以有效改善传统涂料的性能。基于此,本文主要就现阶段在涂料中应用纳米材料,存在的纳米材料制备复杂、纳米材料引入涂料基体较难以及纳米材料种类少、价格高的问题展开分析,并提出优化策略。
  关键词:纳米技术;涂料;新型材料
  0 引言
  现阶段,纳米材料在涂料生产中的应用,基本上可以分为两个方面,第一个方面,就是用于优化传统涂料的性能,通过对纳米材料施工性能的加强,提高纳米涂料涂层的硬度、强度以及耐磨损度与透明度。第二个方面,是可以制备出更加高科技的新型功能性纳米涂料,如,静电屏蔽涂料与军事隐身涂料等。
  1 当前在涂料中应用纳米材料存在的问题
  无聚集的稳定分散纳米材料制备较困难,是当前纳米材料在涂料生产应用过程中存在的首要问题。纳米材料在涂料生产中的合理应用,可以有效促进涂料产业的技术进步与产业发展。但是,现阶段,无聚集的稳定分散纳米材料的制备工作面临着巨大困难,特别是在价格较低、毒性较弱且实用性较强的材料的生产方面,还需加大资金投入与技术支持才能满足市场的需求。
  由于纳米材料的无聚集问题,很难通过常规的机械搅拌方式来解决,导致纳米材料的性能受到了严重阻碍,进而加大了纳米材料的制备难度,制约了纳米材料在涂料生产中的顺利应用。与此同时,纳米材料引入涂料基体较困难的问题,也是阻碍纳米材料在涂料生产工作中有效应用的重要因素。由于涂料本身具备多元性,导致其制备流程通常较为复杂。在将纳米材料引入到涂料生产的过程中,需要解决材料相溶性的问题。如果不能很好的解决纳米材料与其他涂料材料相溶性的问题,将会严重影响两者之间的协同作用,进而导致纳米材料的改性作用无法得到充分发挥。
  此外,纳米材料种类少、价格高的问题,也给纳米材料在涂料生产中的应用带来了严重影响。尽管纳米材料具备强大的功能性,但是由于当前纳米材料还处在商业化发展的初期阶段,其技术水平与产业规模都还有待提高,导致市场上生产出来的纳米材料品种较少,价格却较高,很大程度上制约了纳米材料在涂料生产中的大规模应用。
  2 推動纳米材料在涂料中应用的对策
  2.1 开展表面改性的研究
  无聚集的稳定分散纳米材料的制备工作存在较大困难,是纳米材料在涂料生产研发应用过程中需要面临的首要问题,积极开展表面改性的研究,可以有效优化无聚集的稳定分散纳米材料的制备工作,进而促进纳米材料在涂料生产工作中的有效应用。由于纳米粒子相比于表面积来说较大,且表面能较高,导致在应用过程中纳米粒子之间经常会出现凝聚的情况,而纳米粒子之间一旦凝聚,就很难通过传统的机械搅拌手段将其分离,进而严重降低纳米材料的性能。这就需要加强对纳米粒子表面改性的研究,对纳米粒子的表面进行科学的处理,以使纳米粒子的表面能降到最低,进而提高纳米粒子与其他涂料生产材料的相溶性,促进纳米材料在涂料生产中的有效应用[1]。
  2.2 加强表征方法的研究
  想要快速优化纳米材料在涂料生产中的合理应用,加强对纳米材料性能及表征方法的研究是关键。纳米材料的实际性能与应用状态,往往会受到化学组成与结构因素的影响。在现阶段的化学科研工作中,怎样完成纳米粒子的合成与表征问题是当前科研工作的重点、难点问题。根据实验结果显示,常规的表征方法,并不适用于对纳米粒子表征的研究,所以,分散性测量和表征的方法对于纳米粒子表征的研究工作来说就极为重要了。现阶段,纳米粒子的表征方法相对较多,研究进展也相对较快,但是,在将纳米材料实际应用到涂料生产研发工作的过程中,还是需要对不同的表征技术进行科学的实验与比较,以保证研究结果的客观性与可靠性[2]。
  2.3 完善应用基础的研究
  纳米材料种类较少,价格较高的市场现状与其对人体和环境具有一定伤害的自身特征,严重阻碍了纳米材料在涂料生产中的广泛应用。纳米材料作为一种近几年才逐渐兴起的新型功能性材料,其研究与发展进程还处于一个不够成熟的初期阶段,其很多具体的特性与功能还没有得到全面、深入的发掘。在处理一些纳米材料的作用机理与混合机理的问题时,由于缺乏相关理论知识,导致研究工作经常受到阻碍。因此,对纳米材料应用基础的研究工作就变得尤为重要,纳米材料应用基础研究工作的进步,可以有效改善当前纳米材料的科研现状,降低纳米材料的应用成本。
  3 结束语
  综上所述,纳米材料在涂料生产中的顺利应用,可以有效优化传统涂料的各方面性能。有关科研人员应加强对纳米材料表面改性、表征方法以及应用基础的研究,以解决纳米材料在涂料生产应用过程中存在的问题,改善当前纳米材料的应用现状,进而促进我国涂料产业与纳米科研技术的全面进步。
  参考文献:
  [1]刘一卓.纳米材料在涂料中的应用[J].黑龙江科技信息,2017(08):119.
  [2]何军,黄映恒,李家贵.纳米材料在涂料生产中的应用[J].产业与科技论坛,2017,16(06):73-74.
  作者简介:
  顾婉娜,女,籍贯:辽宁省锦州市,民族:汉族,职称:实验师,学历:硕士研究生,研究方向:无机化学。
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