3、納米技術在涂層中的應用
最近，涂層技術產品的研發工作中有個趨向，是依靠添加劑獲得功能，即涂層劑本身不是產生功能的主體，只是添加劑的載體，它對添加劑中的功能成份起著傳遞和控制釋放的作用。而最熱門的添加劑就是納米材料，例如，微米級或納米級的二氧化鐵、二氧化硅、氧化鋅、氧化鋁以及金屬鋁、銀的粉末，它們有屏蔽紫外光、抗菌等等功能。納米材料的功能源于它巨大的表面積，表面積的增加使表面的活性分子或分子團數量大增，產生意想不到的效果。例如，鋁的納米粒子(粒徑小于50nm)，可用作芳綸織物的透明涂層劑，數層這樣的織物可阻擋槍彈或刺刀的穿透；棉織物上涂上含鋅或硅納米粒子的聚氨酯涂層劑，可以降低熱釋放的峰值；在聚酯或聚酰胺織物上涂上含硅或鋁的納米粒子的聚丙烯酸酯涂層劑，撕破強力有明顯提高。
但是，納米級的粒子有可能聚集成大粒子，因而丟失大量面積，效果也就下降，即使用的是納米材料，沒有穩定化的措施，也就得不到納米技術的效果。穩定化措施有多種，例如，將納米粒子在有機溶劑中加熱回流數天形成溶膠，可以穩定化；高剪切力的混合器，也有阻止聚集的作用。
無機-有機混聚物，是使用納米材料獲得優良效果的實例。它將性能相異的材料——無機物如玻璃、陶瓷的微粒，有機物如聚硅氧烷(或其它聚合物)在分子水平上結合起來，構成混聚物，形成均質的復合材料。以玻璃-聚硅氧烷體系為例，是從烷氧基硅烷開始的，在某些配方中也用金屬烷氧化合物，經過酸或堿的水解、催化反應，生成低聚物或預聚體，即為溶膠。而無機-有機網狀組織的形成，是反應性的基團交聯反應的結果，這種納米溶膠分散體可用一般的涂層方法施加在織物上，它在纖維上形成濕膜，通過加熱烘干、去除水或醇，再通過焙烘(或紫外光照射固化)生成二維或三維的網狀組織，形成固化的涂層膜。這個過程稱為溶膠-凝膠過程。
而發生這種凝膠反應的先決條件是無機組分必須有很大的表面積，無機和有機組分之間產生化學鍵聯結的密度必須達到--定高度，才能對混聚物的性能產生明顯的影響。而混聚物的性能，是無機、有機組分協同作用的結果。例如，使用適度氟化的聚硅氧烷為有機組分，使涂層織物表面產生拒水的特性，無機組分又改變了纖維表面的形態，兩者結合使纖維表面的涂層膜既有超拒水性，又有自潔功能，就像白然界的荷葉表面一樣。這種涂層劑已經成功地用作建筑物的外墻涂料。
改變聚硅氧烷的功能性基團，可使無機-有機混聚物具有不同的功能，或兼有幾種功能。這類混聚物膜的基本性能是透明、強韌、耐磨，所以可作眼鏡片或透鏡的保護膜；如果在網狀結構上連接能降低電阻的官能團，就能使涂層膜兼有防靜電積聚的功能；混聚物膜是有高度屏蔽性的軟膜，能阻擋潮氣和芳香族物質的蒸汽，因此可防止增塑劑的泳移，而這種泳移恰是使聚氯乙烯老化、散發不愉快的氣味、污染相鄰物質的原因；如果在網狀結構上，通過化學鍵連結具有殺菌能力的活性物質，可減少甚至完全阻止微生物在膜表面的寄生和繁殖，從而具有抗菌功能。
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