纳米技术在建筑涂料中的应用

 众所周知，建筑涂料主要由树脂（成膜物）、颜填料、助剂和稀释剂（水性涂料稀释剂为水）而构成。纳米材料及纳米应用技术要针对提升哪些性能来设计和应用。因此应向制备纳米材料的单位和科技人员进行了解，纳米材料及其特性才能达到预期的效果。
       1.建筑涂料中主要应用的纳米材料
        为了提升传统建筑涂料的各种性能，可用的纳米材料有很多品种。
       但最主要的是纳米金属（如Ag等）、纳米金属氧化物（如TiO2、SiO2、CaCO3、ZnO等）。纳米材料的粒径在1~100nm之间。和广义上讲也还应包括三维结构中有一维长度在1~100nm之间具有特殊物理化学性能的材料。应该注意的是，同一种纳米材料由于粒径大小不同，材料性能也会有很大差异。上面提到的纳米金属银（Ag）在建筑涂料中具有长效杀菌防霉防藻作用；纳米二氧化钛（TiO2锐钛型）具有光催化紫外吸收、稳定杀菌作用；纳米二氧化硅（SiO2）具有疏水性、抗污增强作用；纳米碳酸钙（CaCO3）具有增强作用；纳米氧化锌（ZnO）具有杀菌、耐磨、紫外吸收作用，其特性原理很多文章都进行了介绍，此处不在赘述。
       2.纳米材料在建筑涂料应用过程及技术
       纳米材料是粒径为1~100nm的超微粒子，它是介于微观体系和宏观体系之间的一种新的界观物理态，具有特殊的小尺寸效应、表面界面效应、量子效应和介电效应等。而在建筑涂料应用技术还是小尺寸效应对涂料和涂膜性能进行改进和提高，其应用技术主要分为二类，一是按建筑涂料用助剂的方式直接进行应用；二是对成膜物质进行改性，配制所需建筑涂料。
       2．1纳米材料作为助剂应用
       目前的大部分纳米材料改性建筑涂料都采用以助剂的方式加入涂料中，加入方式又分为直接加入，和制成分散浆加入，直接加入方式是在涂料配料阶段以粉料直接加入，经过高速分散或研磨，符合要求后再加入涂料其它组份，配制成建筑涂料。分散浆料加入是把纳米粉体材料经过润湿分散或（强力分散包括超声波等手段）制成分散稳定的液体浆料，直接在成品涂料中加入。根据涂料性能的不同要求，来确定纳米材料的品种、加量、分散方式、分散时间，力求发挥出纳米材料的特性。需要注意的是，纳米材料加入清漆时，要注意树脂成分的抗老化性（如耐候性好的树脂），制备色漆时，由于有大量颜、填料存在，对树脂要求就不太严格。
       2．2纳米材料对成膜物质进行改性
       纳米材料对成膜物质的改性，能够较好地展现纳米材料的独特性能，但工艺复杂、难度大、不易控制，这也是纳米材料对涂膜性能改进的研究热点。
       2．2．1超声波改性
       用超声波空化作用可产生局部高温、高压、强烈冲击波、极高的温度梯度和速度梯度在无机纳米粒子表面或单体分子产生活性点，引发单体在无机粒子表面进行固液非均相聚合，形成聚合物包覆无机纳米粒子的复合物。
       2．2．2微乳液聚合
       采用表面活性剂或引发剂对无机粒子进行表面修饰，以其作为种子进行微乳液聚合，使单体在无机纳米粒子表面聚合形成聚合物。
       2．2．3分子组装体系的自组装
       以相反电核的无机粒子与聚电介质作为结构单位，通过静电作用，使有机聚合物粒子相互吸引而复合，制成纳米无机——有机复合物。
       纳米材料改性建筑涂料的评价体系
       纳米材料和纳米技术在我国近几年有了长足的发展，但纳米材料改性涂料及建筑涂料的评价体系仍然是一个空白。首先，纳米材料就缺乏标准的评价体系，纳米材料究竟是以纳米粒子状态存在，还是以团聚物存在，用户很难评价。若以团聚物存在，使用什么方法和手段可以达到纳米粒子状态，生产企业也没有具体的指导和说明。这样纳米材料的应用就大打折扣。同时，纳米改性建筑涂料，纳米粒子在涂料中又是以何种状态存在，也缺乏标准和检测手段，造成了把纳米材料加入到涂料中，就称为纳米涂料，引起整个市场体系的混乱。因此，可以说并不是纳米改性的涂料都是好涂料，好涂料也未必都是纳米改性涂料，要看纳米材料发挥的功能如何。目前的评价体系只是从涂料和涂膜性能来评价，还应建立深层次的评价体系，才能更有利于纳米材料改性建筑涂料的健康发展。
       纳米材料改性建筑涂料在我国刚刚起步，已引起市场的很大反响，同时也取得了一定成果。这对纳米材料改性建筑涂料的发展是有利的。但是，建筑涂料界同仁不能浮躁、更不能炒作，这样会影响行业信誉，也不利于行业的发展；同样，也不能怀疑和否定这项新生事物，求全责备，最终也不利于行业发展。愿行业同仁仍共同努力，一步一个脚印，踏踏实实的进行研究工作，在世界纳米改性建筑涂料领域中，占有一席之地。