無機納米材料用于涂料中的另一個成功例子是豪華轎車面漆,用納米級二氧化鈦與鋁粉顏料或云母珠光顏料混合用于涂料中,其涂層具有隨角異色性,即從不同角度可觀察到可看到不同顏色的反射光。產生這種現象的原因,是因為納米級二氧化鈦本身既具有透明性,又具有對可見光一定程度的遮蓋性所造成的,透射光在鋁粉表面反射與納米級二氧化鈦本身表面反射產生了不同的視角效果。這一隨角異色性使之在高檔轎車涂料中很快得到推廣應用并有可能應用于其它特種涂料中。
現存問題:
首先是納米材料在涂料中的穩定分散問題。由于納米粒子比表面積和表面張力都很大,容易吸附而發生團聚,在溶液中將其有效地分散成納米級粒子是非常困難的。尋找合適的分散劑來分散納米材料,并采用合適的穩定劑將良好分散的納米材料粒徑穩定在納米級,是納米技術在涂料改性中獲得廣泛應用必須解決的最關鍵問題。
其次,要對納米材料在涂料中的特性以及對涂料的作用進行深入研究,傳統的涂料研究方法及檢測方法不能滿足納米改性涂料的檢測要求,必須建立新的檢測方法。
再次,納米材料加入量的適度問題。一般而言,納米材料的用量與涂料性能變化之間的關系曲線近似于拋物線,開始時隨著納米材料添加量的增加,涂料性能大幅度提高,到一定值后,涂料性能增幅趨緩,最后達到峰值;之后,隨著納米材料添加量的進一步增加,涂料的性能反而呈迅速下降的趨勢,同時也增加了成本。因此, 做好對比試驗, 選好納米材料添加量也十分關鍵。
最后,必須開展納米涂料施工工藝的研究。納米涂料就本身而言只是一個半成品,只有施工完畢后才真正成為最終產品,而現實情況是大都將注意力集中在納米涂料產品本身,而忽略了施工工藝的研究,致使納米涂料無法達到其應有的效果。因此,要使納米涂料從半成品真正成為成品,滿足顧客的要求,不僅要重視涂料產品本身,而且還要重視施工技術和服務。
發展前景:
總的來說,目前納米涂料已經走出了起步階段,商品化的納米涂料生產也開始蓬勃發展,但是目前有些商業媒體的宣傳對納米科技有一定的炒作嫌疑,對此應該保持嚴謹求實的態度,踏踏實實地做好基礎工作。應當相信,我們最終會克服納米涂料的研制中存在的上述許多問題,隨著納米技術和涂料研究的深入,涂料工業將邁上一個新臺階,納米涂料的前景也將是光明而輝煌的。
國內在這方面的研究在經歷了十余年的開發,現在很多納米涂料都已經實現了工業化和國產化生產,部分國內企業也擁有了開發新型功能性的納米涂料的能力。但是,經過文獻與資料的閱讀后我發現,很多研究和開發都局限于諸如傳統的無機和金屬的納米填料的開發中,而國外已經將研究的重點轉移到了諸如多壁碳納米管等新的納米填料的制備與工業化應用中了。其次相關功能性材料的研究領域依舊是殺菌,隔熱等領域,在新的功能性開發方面投入不足。