2011-03-18来源:涂料与涂装资讯网浏览量:
纳米结构涂层的研究进展及发展趋势 武利民,周树学 (复旦大学材料科学系,教育部先进涂料工程研究中心,上海200433) 摘要:从新型树脂合成方法、纳米粒子的直接引入、表面微纳结构的构建等三方
图1树脂的质均相对分子质量和黏度关系示意图
尽管树脂的纳米化技术无论从理论上还是制备上均有了良好的开始,但纳米树脂的新性能还不能在理论上进行有效预测,而且制备上也存在许多问题没有得到有效的解决,如在采用无机纳米粒子稳定的乳液聚合方面,如何实现在纳米尺度范围内的聚合物粒子控制;在微乳液聚合方面,如何进一步提高固含量及降低乳化剂含量;在树枝状纳米树脂的制备方面,如何实现其结构可控和宏量制备等,都需要从理论及方法上进行创新,突破目前纳米树脂设计和制备技术的瓶颈问题,为新一代高性能树脂的制备提供理论及技术支撑。
2.直接引入无机纳米粒子以改善涂层性能
无机纳米粒子可以通过共混法、原位生成法、自组装方法等方式引入到树脂及其涂料涂层中。不同的纳米粒子赋予涂层不同的性能,如:高硬度及高耐磨耐刮伤性(SiO2、Al2O3、ZrO2等)、UV屏蔽性(ZnO、TiO2、CeO2等)、抗菌性(Ag、ZnO、TiO2等)、导电性(碳纳米管、ATO等)、阻隔性(勃姆石、粘土等)等。Zhou等[12]利用纳米SiO2粒子改善了双组分丙烯酸酯聚氨酯和聚酯聚氨酯涂层的硬度和耐刮伤性。Bauer等[13]将纳米SiO2或Al2O3粒子改性后加入到紫外光固化丙烯酸酯涂料中,涂层的耐刮伤性得到了显著提高。Harreld等[14]利用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合获得的共聚物,制备了超高硬度、低收缩率的透明杂化涂层。Xiong等[15]采用前驱体水解法获得的TiO2溶胶与官能化聚丙烯酸酯复合获得了高折光指数、高紫外光屏蔽的透明有机-无机杂化涂层。