試論納米材料在涂料中的應用
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摘 要:近年來,隨著我國經濟與科技的飛速發展,對涂料產業提出了更高的要求,而納米材料在涂料中的合理應用,可以有效改善傳統涂料的性能?;诖?,本文主要就現階段在涂料中應用納米材料,存在的納米材料制備復雜、納米材料引入涂料基體較難以及納米材料種類少、價格高的問題展開分析,并提出優化策略。
關鍵詞:納米技術;涂料;新型材料
0 引言
現階段,納米材料在涂料生產中的應用,基本上可以分為兩個方面,第一個方面,就是用于優化傳統涂料的性能,通過對納米材料施工性能的加強,提高納米涂料涂層的硬度、強度以及耐磨損度與透明度。第二個方面,是可以制備出更加高科技的新型功能性納米涂料,如,靜電屏蔽涂料與軍事隱身涂料等。
1 當前在涂料中應用納米材料存在的問題
無聚集的穩定分散納米材料制備較困難,是當前納米材料在涂料生產應用過程中存在的首要問題。納米材料在涂料生產中的合理應用,可以有效促進涂料產業的技術進步與產業發展。但是,現階段,無聚集的穩定分散納米材料的制備工作面臨著巨大困難,特別是在價格較低、毒性較弱且實用性較強的材料的生產方面,還需加大資金投入與技術支持才能滿足市場的需求。
由于納米材料的無聚集問題,很難通過常規的機械攪拌方式來解決,導致納米材料的性能受到了嚴重阻礙,進而加大了納米材料的制備難度,制約了納米材料在涂料生產中的順利應用。與此同時,納米材料引入涂料基體較困難的問題,也是阻礙納米材料在涂料生產工作中有效應用的重要因素。由于涂料本身具備多元性,導致其制備流程通常較為復雜。在將納米材料引入到涂料生產的過程中,需要解決材料相溶性的問題。如果不能很好的解決納米材料與其他涂料材料相溶性的問題,將會嚴重影響兩者之間的協同作用,進而導致納米材料的改性作用無法得到充分發揮。
此外,納米材料種類少、價格高的問題,也給納米材料在涂料生產中的應用帶來了嚴重影響。盡管納米材料具備強大的功能性,但是由于當前納米材料還處在商業化發展的初期階段,其技術水平與產業規模都還有待提高,導致市場上生產出來的納米材料品種較少,價格卻較高,很大程度上制約了納米材料在涂料生產中的大規模應用。
2 推動納米材料在涂料中應用的對策
2.1 開展表面改性的研究
無聚集的穩定分散納米材料的制備工作存在較大困難,是納米材料在涂料生產研發應用過程中需要面臨的首要問題,積極開展表面改性的研究,可以有效優化無聚集的穩定分散納米材料的制備工作,進而促進納米材料在涂料生產工作中的有效應用。由于納米粒子相比于表面積來說較大,且表面能較高,導致在應用過程中納米粒子之間經常會出現凝聚的情況,而納米粒子之間一旦凝聚,就很難通過傳統的機械攪拌手段將其分離,進而嚴重降低納米材料的性能。這就需要加強對納米粒子表面改性的研究,對納米粒子的表面進行科學的處理,以使納米粒子的表面能降到最低,進而提高納米粒子與其他涂料生產材料的相溶性,促進納米材料在涂料生產中的有效應用[1]。
2.2 加強表征方法的研究
想要快速優化納米材料在涂料生產中的合理應用,加強對納米材料性能及表征方法的研究是關鍵。納米材料的實際性能與應用狀態,往往會受到化學組成與結構因素的影響。在現階段的化學科研工作中,怎樣完成納米粒子的合成與表征問題是當前科研工作的重點、難點問題。根據實驗結果顯示,常規的表征方法,并不適用于對納米粒子表征的研究,所以,分散性測量和表征的方法對于納米粒子表征的研究工作來說就極為重要了?,F階段,納米粒子的表征方法相對較多,研究進展也相對較快,但是,在將納米材料實際應用到涂料生產研發工作的過程中,還是需要對不同的表征技術進行科學的實驗與比較,以保證研究結果的客觀性與可靠性[2]。
2.3 完善應用基礎的研究
納米材料種類較少,價格較高的市場現狀與其對人體和環境具有一定傷害的自身特征,嚴重阻礙了納米材料在涂料生產中的廣泛應用。納米材料作為一種近幾年才逐漸興起的新型功能性材料,其研究與發展進程還處于一個不夠成熟的初期階段,其很多具體的特性與功能還沒有得到全面、深入的發掘。在處理一些納米材料的作用機理與混合機理的問題時,由于缺乏相關理論知識,導致研究工作經常受到阻礙。因此,對納米材料應用基礎的研究工作就變得尤為重要,納米材料應用基礎研究工作的進步,可以有效改善當前納米材料的科研現狀,降低納米材料的應用成本。
3 結束語
綜上所述,納米材料在涂料生產中的順利應用,可以有效優化傳統涂料的各方面性能。有關科研人員應加強對納米材料表面改性、表征方法以及應用基礎的研究,以解決納米材料在涂料生產應用過程中存在的問題,改善當前納米材料的應用現狀,進而促進我國涂料產業與納米科研技術的全面進步。
參考文獻:
[1]劉一卓.納米材料在涂料中的應用[J].黑龍江科技信息,2017(08):119.
[2]何軍,黃映恒,李家貴.納米材料在涂料生產中的應用[J].產業與科技論壇,2017,16(06):73-74.
作者簡介:
顧婉娜,女,籍貫:遼寧省錦州市,民族:漢族,職稱:實驗師,學歷:碩士研究生,研究方向:無機化學。
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