納米技術(shù)與新型建筑涂料

一、什么是納米材料

納米（nm）是一種計(jì)量單位，1nm＝10－9m，即1納米等于1米的十億分之一，相當(dāng)于10個氫原子一個挨一個排列起來的長度。
        納米材料是指粒徑在1～100納米之間并且具有特殊物理化學(xué)性能的材料，廣義的納米材料還包括三維結(jié)構(gòu)中一維的長度在1～100納米之間或者具有納米結(jié)構(gòu)的材料。納米材料具有很多神奇的性能，如界面效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，宏觀量子效應(yīng)，光催效應(yīng)。
        納米材料與超細(xì)粉體的概念是不同的，所涉及的是不同的領(lǐng)域。

二、當(dāng)前我國對納米材料的研究及應(yīng)用

當(dāng)前我國對納米材料的研究剛剛起步，已經(jīng)應(yīng)用了納米技術(shù)的材料項(xiàng)目有：納米抗菌塑料、陶瓷、橡膠等。隨著研究的不斷深入，納米技術(shù)必將對信息技術(shù)、材料科學(xué)、生物工程等產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

 
        三、納米材料在涂料中的應(yīng)用

納米材料在涂料中的應(yīng)用在國內(nèi)還處于初級階段，人們正試探著使用這種高科技手段或技術(shù)，來改造現(xiàn)有產(chǎn)品的現(xiàn)狀。北京納美科技發(fā)展有限責(zé)任公司作為國內(nèi)較早從事納米材料研究以及納米改性技術(shù)應(yīng)用的高科技公司，通過對傳統(tǒng)建筑涂料的納米改性，使傳統(tǒng)建筑涂料的各項(xiàng)指標(biāo)得到了顯著提高。他們針對傳統(tǒng)建筑涂料的缺點(diǎn)———耐污染性差，保色性能差，耐候性差，以及大量的有機(jī)揮發(fā)物引致的空氣污染，應(yīng)用納米改性技術(shù)以后，使上述的大部分問題得到了解決。

1.應(yīng)用納米材料提高涂料的耐候性。

紫外線是一種比可見光波長短的電磁波，其波長介于200～400納米之間。紫外線的能量很高，足以破壞高分子之間的化學(xué)鍵，是導(dǎo)致涂料老化的直接原因。實(shí)驗(yàn)研究證明，納米Tio2能夠屏蔽日光中的紫外線。將經(jīng)過處理的納米材料用于涂料中，可有效保護(hù)涂料中的乳液分子免受紫外線的侵害，長久保持堅(jiān)固耐久。同時，納米材料還能提高涂料的漆膜硬度、貯存穩(wěn)定性和觸變性等，從而對涂料整體耐候性的提高產(chǎn)生積極的意義。

2.應(yīng)用納米材料提高涂料的保色性

建筑涂料的作用之一是保護(hù)建筑物的外部免受環(huán)境的破壞，同時也要具有很強(qiáng)的裝飾性，以此體現(xiàn)建筑物的美感，體現(xiàn)城市建筑的藝術(shù)性。因此，絢麗的色彩，多樣的風(fēng)格，從一個側(cè)面反映了城市建筑的水平。這些色彩的展現(xiàn)，離不開的涂料的色彩核心———色漿。

色漿分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。無機(jī)顏料色漿的色彩由無機(jī)礦石中提取，選用自然界中已經(jīng)存在的礦石本色，具有優(yōu)良的耐候性，但是色彩品種少，顏色也不豐富，不能滿足人們對色彩的追求；同時由于無機(jī)顏料色漿中可能含有重金屬離子，會導(dǎo)致環(huán)境的污染。有機(jī)顏料色漿具有豐富的色彩，廣泛的用途，是外墻建筑色彩的首選產(chǎn)品。利用納米材料對紫外線的屏蔽作用，在有機(jī)顏料色漿中加入光穩(wěn)定劑，可有效保護(hù)色漿分子，同時不改變色漿顏色，使鮮活的色彩展現(xiàn)。讓涂料不再只是白色一統(tǒng)天下，徹底改變?nèi)藗儗ν苛系挠∠�，充分發(fā)揮涂料的創(chuàng)意感。

3.應(yīng)用納米材料提高涂料的耐沾污性和防水性

在自然狀態(tài)下，雨水中常帶有大量的塵土、酸性氧化物等有害物質(zhì)，侵害建筑物表面，引起老化、退色。雖然一般的建筑涂料都是防水的，但是加入了納米材料改性的涂料表現(xiàn)出強(qiáng)烈的“疏水性”，水在涂料表面形成小的水珠，并迅速流下。這樣，水中的雜質(zhì)不會沾到涂料的表面，減輕了污水對涂料的污染，從而提高了涂料的耐沾污性。

4.應(yīng)用納米材料提高涂料的耐擦洗性。

耐擦洗性是涂料重要的檢測項(xiàng)目之一，也是廣大消費(fèi)者比較關(guān)心的一個問題。應(yīng)用了納米材料改性的涂料，由于提高了涂膜的硬度、拉伸強(qiáng)度以及耐水性和耐沾污性，因此，具有很高的耐刷洗次數(shù)，可用水擦洗沾污的涂膜表面。

5.應(yīng)用納米材料使涂料具有抗菌的新功能。

納米材料具有很高的光催化性能。使用經(jīng)過特殊表面處理的納米材料與純丙樹脂配置成的涂料，能夠殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌以及白色念珠菌，24小時殺抑率為99.9％，從而凈化室內(nèi)空氣，抗菌時間可保持5年之久。經(jīng)過驗(yàn)證，這種抗菌涂料屬于實(shí)際無毒級，因此，可以說這種新型納米抗菌涂料是安全可靠的。在人們普遍加強(qiáng)對居住環(huán)境關(guān)注的今天，這種涂料的問世無疑是非常及時的。

四、納米改性材料在工程中的應(yīng)用

在北京的2008年綠色申奧行動中，專家們對材料的環(huán)保性、節(jié)能性要求非常高，對建筑材料的挑選也很嚴(yán)格。北京首都體育館內(nèi)墻及地面翻新是一個重要的工程。施工人員選用了北京納美科技發(fā)展有限責(zé)任公司生產(chǎn)的納美牌“美潔”納米改性涂料以及特制的納米地面涂料。涂刷面積為2000平方米，用量達(dá)16噸。在嚴(yán)格的驗(yàn)收工作中，北京市副市長、北京市奧申委副主席劉敬民對工程質(zhì)量表示非常滿意，同行的工作人員也認(rèn)可納米改性涂料的優(yōu)異性能。

這種納米改性涂料還在北京市建東園、建欣園小區(qū)以及北京國防科技大學(xué)安居工程中得到了應(yīng)用，效果很好。

五、納米改性涂料的發(fā)展與展望

納米材料是高科技的成果，納米改性是提高傳統(tǒng)涂料性能的途徑之一，其應(yīng)用前景非常廣闊。但納米材料不是解決涂料問題的萬能鑰匙，必須在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮納米材料的性能，合理地應(yīng)用，加快納米材料應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化步伐，讓納米技術(shù)實(shí)實(shí)在在服務(wù)于人民大眾。