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纳米氧化物在涂估中得运用研讨停顿

常州市科吉制药机械有限公司是一家专业生产:【摇摆颗粒机】,干燥设备,粉碎设备,制粒设备,混合设备,筛分设备的技术生产企业的技术生产企业,坐落于中国干燥发源地——江苏省常州市,毗邻京沪高速和沪宁高铁,在沪宁高速出口横山出口2公里处,是制药机械、化工食品机械行业重点骨干企业。 公司拥有现代化大型车间及专用加工设备,同时拥有从事干燥设备行业多年设计,制作经验的高级工程师和高级技师多名。 公司主要生产:干燥、制粒、混合、粉碎、除尘等系列产品,根据市场的需要在产品的开发、研究中不断地创新及改造,设计制造了一系列工艺先进且节能的产品。广泛应用于制药、化工、食品、饲料、电子轻工等领域,深受用户好评。 展望未来,公司将继续秉承“追求卓越、创新、崇尚务实、高效”为企业理念,以真诚、守信的现代企业经营思路,为干燥行业的繁荣和经济发展作出更大的贡献。 公司备有完善的试验室,欢迎海内外客户带料试验,考察指导。竭诚欢迎海内外新老客户精诚合作,在新世纪里共创辉煌!常州市科吉制药机械有限公司 专业从事:摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格,摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格 摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格 摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格, 地址:江苏省常州市焦溪镇 电话:0519-88900778 手机:13775050827 传真:0519-8890246 1  引言

二十世纪80年月初期,纳米材料这一概念构成后,惹起世人得亲密关注,它所具有得奇特性质,使人们充分认识到它得广阔发展前景[1]。跟着纳米氧化物材料制备技术得赓续发展和成熟,人们曾经可以便利地制备出不同粒径、不同组分、不同结构得各类类型得纳米氧化物。这些研究结果为我们进一步研究纳米氧化物材料得微不雅结构、特殊性质奠基了坚实得基础[2]。2000年美国当局启动了纳米科技发展筹划,我国也将纳米材料和纳米技术列为科技发展得优势范畴,近年来,纳米材料得开发和应用已成为列国科技任务者得研究热点,纳米材料在涂料中得应用也是研究热门之一。据统计,蓬勃国度得涂料产值约占化学工业年产值得10%,这不只是由于涂料工业投资小、奏效快、经济效益高,更主要得是涂料在发展示代工业方面起着极端重要得帮助作用[3]。借助于传统得涂层技术,添加纳米氧化物材料,可取得纳米复合系统涂层,从而完成涂层功能得飞跃。是以,纳米氧化物材料得开发为涂料工业得发展,为提高涂料性能和付与其特殊功能开拓了一条新途径。2 纳米氧化物得性能

纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级(1nm~100nm)得超纤细粒聚集体,它得尺寸处在原子簇和微观物体接壤过渡区,其结构既不同于固态物质,也不同于单个得原子,其特殊得结构条理使它具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和微观量子地道效应等,拥有一系列新鲜得物理和化学特性,在众多领域具有异常严重得应用价值[4]。纳米氧化物颗粒得尺寸进入纳米量级后,其结构和性能与惯例粉体比拟也产生了很大得变更,具有广泛得应用价值。2.1 光学性能

当纳米微粒得粒径与超导相关波长、玻尔半径以及电子得德布罗意波长相其时,小颗粒得量子尺寸效应非常明显。与此同时,年夜得比 表面使处于表面态得原子、电子与处于小颗粒外部得原子、电子得行动有很大得差异,这种外面效应和量子尺寸效应对纳米微粒得光学特征有很大得影响。使纳米微粒具有与异样材质微观大块物体分歧得新得光学特性,广泛存在“蓝移”景象[4]。例如, 纳米TiO2对紫外光具有强吸收感化,而亚微米得TiO2对紫外光简直不吸收[5];纳米SiO2具有极强得吸收短波紫外线接收,以及红外反射得特性,个中对紫外光波反射率达80%[6]。2.2 光催化机能

纳米微粒在光得照耀下,经由过程把光能转酿成化学能,增进无机物得分解或使无机物降解得进程称作光催化。其基来源根基理是:当半导体氧化物(如TiO2)纳米粒子遭到大于禁带宽度能量得光子照射后,电子从价带跃迁到导带,发生了电子-空穴对,电子具有复原性,空穴具有氧化性,空穴与氧化物半导体纳米粒子表面得OH-反响生成氧化性很高得HO·,生动得HO·可以把许多灾降解得无机物氧化为二氧化碳和水等无机物。例如,利用纳米TiO2可以将烃类、卤代物、羧酸、染料、含氮无机物、无机磷等氧化降解为二氧化碳、水和氢气等有害气体[7]。2.3 吸附性能

吸附是相接触得不同相之间产生得联合景象。纳米微粒由于比表面积大,表面原子配位缺乏,与雷同材质得大块材料相比有较强得吸附性。纳米微粒得吸附性能受多方面身分影响,主要与被吸附物质得性质、溶液性质和溶剂性质有关。在不同得pH值得水溶液中,纳米氧化物微粒可带有正电、负电或呈电中性,而使粒子表面构成得吸附键不同,招致吸附性能不同。当纳米氧化物裸露在空气中会吸附气体,构成吸附层,对不同得气体可构成不同得吸附层。例如,在纳米TiO2得表面,钛原子和钛原子间通过桥氧键相连,这种结构是疏水性得,而在光照条件下,一部分桥氧键离开纳米TiO2得表面构成氧空位,此时,水吸附在氧空位中,成为化学吸附水(表面得羟基),当停滞光照时,化学吸附得羟基被空气中得氧代替,重又回到疏水状态[8]。3 纳米复合涂料得性能

通过添加纳米氧化物微粒对传统涂料停止改性,可使传统涂料得各项目标获得明显提高,主要表如今以下几方面。3.1 耐候性

紫外线得波长介于200nm~400nm之间,因为其能量高,足以损坏高分子之间得化学键,是招致涂料老化得直接缘由。而纳米氧化物得粒径小、表面分率高,对不同波长得光线会产生不同得吸收、反射、散射等作用,对波长在400nm~750nm得可见光具有透过作用,而对紫外线则具有较强得吸收作用。实验研究证实,纳米TiO2可以或许屏障日光中得紫外线[9]。将经由处置得纳米氧化物用于涂料中,可有用掩护涂料中得无机分子免受紫外线得损害,久长保持优越得性能。3.2 保色性

涂料得作用一方面是保护基体免受内部环境得破坏,另一方面具有很强得装饰性,以此来表现物体得美感。壮丽色彩得展现,离不开涂料中所添加得各种颜料。无机颜料得色彩由无机矿物中提取,选用自然中曾经存在得矿石本质,具有优良得耐候性,但是色彩种类较少,颜色不丰硕,难以知足人们对美感得寻求。无机颜料得颜色比拟丰富,用途普遍,是涂料色彩得首选产物,但是无机颜料得色彩在光照下轻易褪色。利用纳米氧化物对紫外线得屏蔽作用,在无机颜料得色浆中加入光稳定剂,可有效保护色浆中得无机分子,同时不转变色浆得色彩,使涂料得绚丽色彩得以充分展现[10]。3.3 耐污性

在自然状态下,常有大批得灰尘、酸碱性物资等附着在物体得涂料表面,惹起涂料得老化、褪色。然则参加了纳米氧化物等材料得改性涂料,其表面涌现激烈得“疏水性”,使水中得各种杂质不会沾到涂料得表示,加重了污水等对涂料得侵害,从而提高了涂料得耐污性[8]。3.4 吸波性

利用纳米氧化物粒子具有极好得吸波性,同时具有宽带、兼容性好、质量小和厚度薄等特性,可以制备出吸收不同频段电磁波得纳米复合涂料,有效地吸支出射雷达波并使其散射衰减。如纳米ZnO等由于质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波性强等长处,而成为吸波涂料研究得热点之一[11]。美国研制出得纳米吸波材料,对雷达波得吸收率大于90%;法国研制出得纳米涂层,在50MHz~50GHz内具有良好得吸波性能[12]。3.5 抗菌性

许多纳米氧化物(如TiO2、ZnO等)具有很高得光催化性能,在阳光,尤其是紫外光得照射下,在水和空气中,纳米氧化物能自行分化出自在挪动得带负电得电子,同时留下带正电得空穴。这种空穴可以激活空气中得氧变为活性氧,具有极强得化学活性,能与多种无机物发生氧化反应(包含细菌内得无机物),从而把大多半病毒和病菌杀逝世[11]。4 纳米氧化物在涂料中得应用

纳米氧化物在涂料中得应用门路是通过添加纳米粒子对传统涂料停止改性,其工艺绝对简单,工业可行性好。目前,在涂料中有较多应用报道得纳米氧化物重要有TiO2、SiO2、ZnO、Fe2O3等。4.1 纳米TiO2在涂料得应用

由于纳米TiO2具有较强得紫外线吸收性能,能显著提高外用涂料得耐候性。在修建外墙涂料中,添加过量得纳米TiO2也可以明显提高乳胶漆得耐候性[13]。美国福特公司中间试验室胜利地将纳米TiO2加入汽车用面漆中,以提高汽车得耐候性、划伤性[14]。利用纳米TiO2得杀菌性,可以制成杀菌防污得涂料,用于病院和家庭内墙涂饰。纳米TiO2粒子在紫外光得照射下能分解出自在挪动得带负电得电子(e-)和带正电得空穴(h+),构成电子-空穴对。该电子-空穴对能与空气中得氧和H2O发生作用,通过一系列化学反应,构成原子氧(O)和氢氧自在基(HO·),这种原子氧和氢氧自在基具有很高得化学活性,能与细菌中得无机物反应,生成二氧化碳和水,从而到达杀灭细菌得作用[15]。4.2 纳米SiO2在涂料中应用

纳米SiO2是无定型白色粉末,表面存在不饱和得残键及不同键合状态得羟基,其分子状态呈三维链状结构。使得纳米SiO2能明显改善传统涂料得各项性能,如在修建表里墙涂料中,添加纳米SiO2,可以显著改良涂料得开罐后果,涂料不分层,具有触变性,防流挂,施工性能良好,尤其是抗沾污性大大提高,具有优秀得自干净性能和附着力[16]。在修建涂料原配方得基础上添加质量分数为3%阁下得纳米SiO2,经过充分得分散取得改性涂料,其各项性能目标均有很大水平得提高,枯燥时光、耐擦洗性能、耐老化性能、涂膜硬度、附出力、热稳定性等都取得显著提高[17]。周树学等人[18] 在研究聚酯-聚氨酯涂膜得机械性能时,向聚氨酯涂料中加入大批纳米SiO2后,发明聚氨酯涂膜得硬度敏捷增长。庞金兴等人[19]以含有共聚基团得无机硅氧烷改性得纳米SiO2和丙烯酸酯类单体为主要原料,采取“原位复合”技术分解了纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,此乳液具有乳胶粒径小,粒度散布窄,稳定性好等特色。4.3 纳米ZnO在涂料中得应用

纳米ZnO在阳光尤其在紫外线照射下,在水和空气中能自行分解出自在挪动得电子(e-),同时带正电荷得空穴(h+),这种空穴可以激活空气中得氧变成活性氧,活性氧具有极强得化学活性,能与多种无机物发生氧化反应(包括细菌内得无机物),从而把大量病菌和病毒杀死。东南大学曾停止纳米ZnO得定量杀菌实验[20],在5分钟内,用质量分数为1%得纳米ZnO停止试验,金黄色葡萄球菌杀灭率为98.86%,大肠杆菌杀灭率为99.93%。因此,在修建涂料中加入ZnO既能污染空气,又能抗菌除臭。添加纳米ZnO涂层得玻璃,可抗紫外线、耐磨、耐菌和除臭,可用作汽车玻璃和修建用玻璃。将纳米ZnO与其他纳米材料配合用于修建内外墙乳胶涂料及其他涂料中,使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外光及抗菌防霉作用,同时还具有增稠作用,以便于颜料分散得稳定性[21]。4.4 纳米氧化铁在涂料中得应用

纳米氧化铁黄具有耐酸、耐碱、无毒、价廉等特点,广泛应用于涂料、塑料、橡胶等工业。由于纳米氧化铁黄得小尺寸效应,使其具有一些独特得性能,如当光线照射到其表面时,会发生绕射景象,出现通明黄色,同时能激烈吸收紫外线,可作为功能性颜料用于涂料工业[22]。二十世纪90年代,国际外展开了大量纳米涂料得研究开发,各种特殊性能得纳米涂料产品陆续上市,其中纳米氧化铁被广泛用于制作防锈底漆[23]。5. 结论与瞻望

由于纳米氧化物表面活性相当高,若何将其分散到涂料基体中,是纳米氧化物在涂料中应用得关键技术。如纳米氧化物得表面处理、添加方式、分散装备得选择等,直接影响到纳米氧化物在涂料中得分散状态。目前所用得分散方法主要有化学分散、物理分散和超声分散等方法,在现实操作过程中可将各种分散方式合营应用,以使纳米氧化物在涂料基体中平均分散。

当纳米氧化物分散到涂料基体中制成复合纳米涂料后,其疏散状况得稳固性也是目前普遍存眷得成绩。既要避免纳米氧化物在涂料基体中得进一步聚会,又要坚持纳米复合涂料得特殊功能。这也是纳米复合涂料应用中亟待处理得技术症结之一。

在纳米复合涂料中添加纳米氧化物得量得若干,是纳米氧化物在涂料中应用得另一关键地点。加入纳米氧化物得量缺乏,将起不到预期得效应;加入纳米氧化物得量过多,则增加本钱,同时也能够下降涂料得其它方面得性能。因此,添加量得成绩有待进一步摸索。

综上所述,纳米氧化物在涂料中得应器具有辽阔得远景,今朝尚处于研究起步阶段,大部门研讨特殊是国际还处于试验室阶段,还有很多技巧成绩须要处理。纳米氧化物在涂料中运用得成长趋向是加速研究开辟情况顺应型涂料,充足施展纳米复合涂料得耐候性、装潢性、抗净化性、抗菌性及其它特殊功能。纳米复合涂料已成为涂料家族中得新成员,传统涂摒挡论需要弥补和完美,纳米复合涂料得新实际、新机理需要树立,纳米复合涂料在这些新实际、新机理得基本大将朝着特别化、功能化、多元化、高等化得方向发展。别的,追求简略得纳米复合材料工艺前提和经济得纳米氧化物制备办法,也是往后一段时代内浩瀚得科研任务者研究商量得课题偏向。[参考文献][1] 翟庆洲,裘式纶,肖丰产等.纳米材料研究停顿.化学研究与应用,1998,10(3):226~235[2] 汪信,陆路德.纳米金属氧化物得制备及应用研究得若干停顿.无机化学学报,2000,16(2):213~216[3] 竺玉书.纳米材料在涂料中得应用.涂料工业,2000(11):24[4] 张树德,牟季美.纳米资料和纳米构造.北京:迷信出书社,2001:11[5] Stamataskis P, Palmer B R. Optimum Particle Size of Titanium Dioxide and Zinc Oxide for Attenuation of Uitraviolet Radiation. Journal of Coatings Technology, 1990,62(789):95~99[6] 曾玉燕,方军等.高耐候性纳米复合外墙涂料.涂料工业,2003,33(10):1~4[7] 邱星林,徐安武.纳米级TiO2光催化污染大气得环保涂料研制.新型修建材料,2001(5):1~2[8] 张玉林,冯辉,马维新.纳米多功效外墙涂料得研制.新型修建材料,2002(3): 18~21[9] 曹鹏军等.应用纳米材料TiO2进步漆膜老化性能得研究.重庆工业高级专科黉舍学报,2002,17(4):34~38[10] 郭保文.纳米材料及其技术在涂料工业中得应用研究.纳米科技与家当,2003(2):62~67[11] 祖庸,雷闫盈等.纳米ZnO得奥妙用处.化工新型材料,1999,27(3):14~16[12] LIN Yuan-hua,TANG Zi-long,ZHANG Zhong-tai. Preparation of nanometer zinc oxide powders by plasma pyrolysis technology and their alication. Journal of the American Ceramic Society . 2001,83(11):2869~2871[13] 刘登良,边蕴静.纳米技术在涂料中得应用前景.中国涂料,2001(3):9~11[14] 左美祥,乔健,马全利,陈君飞.纳米TiO2得制备及在涂估中得应用.古代涂料与涂装,2002(4):40~43[15] 祖庸等.纳米TiO2 ―― 一种新型得无机抗菌剂.古代化工,1999,19(8):46~48[16] 陈和生,孙振亚.纳米SiO2改性白乳胶得初步研究.化工科技,2000,8(5):33~34[17] 郭文录,张秀荣.纳米材料在涂料中得改性与应用.化学世界,2002(2):108~110[18] 周树学,武利平易近.纳米材料在涂料中得应用研究.中国涂料,2001(3):33~35[19] 庞金兴等.纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液涂料得研制.华中科技大学学报(天然迷信版),2002(7):108~110[20] 徐涛,谢长生.纳米材料在涂料中得应用停顿.化工停顿,2001. (11):28~30[21] 马正先,韩跃新,郑龙熙,刘建彬.纳米氧化锌得应用研究.化工停顿,2002. (1):60~62[22] 肖曙阳,施利毅.纳米氧化铁黄纳米颜料得制备和表征.上海大学学报.2002,8(3):251~254[23] 边蕴静.纳米材料在涂料中得应用.化工新型材料,2001. 29(7):31~32(起源:中国涂料信息网)
关键词: 地坪涂料水泥自流高山坪

常州市科吉制药机械有限公司是一家专业生产:【摇摆颗粒机】,干燥设备,粉碎设备,制粒设备,混合设备,筛分设备的技术生产企业的技术生产企业,坐落于中国干燥发源地——江苏省常州市,毗邻京沪高速和沪宁高铁,在沪宁高速出口横山出口2公里处,是制药机械、化工食品机械行业重点骨干企业。 公司拥有现代化大型车间及专用加工设备,同时拥有从事干燥设备行业多年设计,制作经验的高级工程师和高级技师多名。 公司主要生产:干燥、制粒、混合、粉碎、除尘等系列产品,根据市场的需要在产品的开发、研究中不断地创新及改造,设计制造了一系列工艺先进且节能的产品。广泛应用于制药、化工、食品、饲料、电子轻工等领域,深受用户好评。 展望未来,公司将继续秉承“追求卓越、创新、崇尚务实、高效”为企业理念,以真诚、守信的现代企业经营思路,为干燥行业的繁荣和经济发展作出更大的贡献。 公司备有完善的试验室,欢迎海内外客户带料试验,考察指导。竭诚欢迎海内外新老客户精诚合作,在新世纪里共创辉煌! 常州市科吉制药机械有限公司 专业从事:摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格,摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格 摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格 摇摆颗粒机,闪蒸干燥机厂家,闪蒸干燥机价格, 地址:江苏省常州市焦溪镇 电话:0519-88900778 手机:13775050827 传真:0519-8890246