环保催生水性涂料中纳米粉体大应用
阅读次数 ： 更新时间：2021-04-14
纳米粉体作为拥有小尺寸效应 、表面效应、量子尺寸效应等特殊性质的粉体，当其加入到水性涂料中时，不但可显著提高水性涂料的耐冲击、耐老化、耐腐蚀、抗紫外线等性能 ，还可使水性涂料获得如自清洁 、抗静电 、阻燃等新的特殊功能。因此，纳米复合涂料的开发和应用受到了用户的广泛喜爱，得到了企业的极大重视。
随着水性纳米涂料应用热潮的高涨，人们也加快了对纳米粉体在水性涂料应用中的研究，起初普遍采用直接使用纳米粉体作为涂料的添加剂 ，其后利用机械方法进行分散的常规制备技术。
然而 ，尽管水性涂料的某些特性可以通过添加纳米粉体得以提高 ，但是常规的机械分散方式无法保证纳米粉体在其制备的水性纳米涂料中得到有效分散，更无法抑制已分散的纳米微粒的二次自聚集现象 。因为在水性介质中，纳米粉体高的表面能和比表面积能强烈吸附水性介质，反应生成R—OH基结构，使得粉体间的相互作用力和粉体的表面活性增强。而且，R—OH基间易发生聚合反应或生成新的连接物，极易使纳米粉体产生团聚，不易分散，而常用的脂肪醇 、胺 、脂肪酸 、硅氧烷等改性剂都不适合在水性介质中使用。所以，如何选用适当的表面活性剂，使纳米粉体能更有效地分散在水性涂料介质中，便成为摆在人们面前的重要课题。
纳米粉体要想很好地分散在水性涂料介质中 ，并具有长期稳定性，不在长期的贮存过程中发生二次自聚集现象，就需要改性 。国内外学者在纳米粉体改性方面做了大量的研究，他们发现加入分散剂、表面包裹剂 ，可以使纳米粉体表面得到修饰改性 。
在常规涂料制备的过程中加入纳米粉体的先驱物、反应控制剂和稀释剂水等，可以直接在颜填料微粒的表面原位合成相应的纳米粉体，制备出了具有显著纳米改性效果的高性能纳米涂料。
此外，要提高纳米粉体在水性涂料中的分散性 ，还可以替换分散介质，如用水性乳液、丙烯酸乳液等替换一般的水性介质来实现。
水性乳液较一般的水性介质具有更好的成膜特性 ，用水性乳液作为纳米粉体的分散介质不仅能得到性能很好的涂层，而且涂料的分散性和长期稳定性也可以得到保证。
丙烯酸乳液对于普通粉体的分散性很好 ，所以，可用它来作纳米粉体的分散介质用于水性涂料中。
作为一种全球性的环保涂料，水性纳米涂料已引起世界各国的高度重视。随着世界对清洁、环保工业要求的日益提高 ，水性环保纳米涂料的研制将对传统溶剂型纳米涂料的研究带来一场挑战，也将为发展高性能、环保型、功能化的纳米涂料提供新的方法与机遇。
