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納米材料在汽車涂料中的應用

 

納米材料

納米是一個計量單位, 1納米等于百萬分之一毫米。納米材料是指結構單元(結晶體)至少在一維方向上受納米尺度~ 調制的各種固體材料,其尺寸大于原子簇而小于通常的微粉,處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區域。納米材料具有相同成分的粗晶材料所不具有的優異或奇異性能,利用納米材料特殊的抗紫外線、抗老化、高強度和韌性、良好的靜電屏蔽效應、色澤變換效應及抗菌消臭等功能,可以開發和研制汽車涂料,具有廣闊的應用和發展前景。

納米材料在汽車涂料中的應用

納米面漆

汽車面漆是對汽車質量的直觀評價,它不但決定著汽車的美觀與否,而且直接影響著汽車的市場競爭力。所以汽車面漆除要求具有高裝飾性外,還要求有優良的耐久性,包括抵抗紫外線、水分、化學物質及酸雨的侵蝕和抗劃痕的性能。

納米涂料可以滿足上述要求。納米顆粒分散在有機聚合物骨架中,作承受負載的填料,與骨架材料相互作用,有助于提高材料的韌性和其它機械性能。研究表明,將% 的納米級 O 2 粒子完全分散于樹脂中,可提高其機械性能,尤其可使抗劃痕性能大大提高,而且外觀好,利于制造汽車面漆涂料; 將改性納米 3 以質量分數 %加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光澤、流平性、柔韌性及涂層硬度等; 納米 O2是一種抗紫外線輻射材料,加之其極微小顆粒的比表面積大,能在涂料干燥時很快形成網絡結構,可同時增強涂料的強度、光潔度和抗老化性; 以納米高嶺土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯納米復合材料不僅透明,而且吸收紫外線,同時也可提高熱穩定性,適合于制造汽車面漆涂料。

另外,納米材料還具有隨角變色的效應,在汽車的裝飾噴涂業中,作為后起之秀的隨角變色效應顏料是納米材料應用中最重要和最有發展前途的應用領域之一。例如將納米 O2添加在汽車、轎車等金屬閃光面漆中,能使涂層產生豐富而變幻莫測的色彩效果。納米粉與閃光鋁粉或云母珠光顏料并用于涂料體系時,能在涂層的光照區的側光區反射藍色乳光,從而增加金屬面漆顏色的豐滿度,產生獨特的視覺效果。

納米玻璃涂料

利用納米粉體材料較強的紫外線反射特性,將納米 O2粉體按一定比例加入到涂料中,可以有效地遮蔽紫外線,使乘員免受紫外線輻射。將其涂于車窗玻璃表面,在紫外線的作用下,還可以分解沉積在玻璃上的污物,氧化有害氣體,殺滅空氣中的細菌,具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火、凈化車內環境、保證乘員身體健康等作用。

碰撞變色涂料

碰撞變色涂料是為了防止汽車碰撞留下隱患,在碰撞變色涂料內含有微型膠囊,膠囊中裝有染料。涂有這種碰撞變色涂料的汽車,一旦外殼受到碰撞等強外力作用時,膠囊就會破裂,釋放出染料,使受撞部位顏色立即改變或變成指定顏色,以提醒人們重視。

目前汽車外殼上的油漆,受撞時不會改變顏色,只是外觀上略有變化,這樣其內部創傷不易發現而會留下后患。使用碰撞變色涂料后,可根據變色情況對撞傷部位進行修復,消除隱患。

抗石擊涂料

汽車車體最貼近地面的部分,經常受到各種濺起的碎石、瓦礫沖擊,最好采用具有抗石擊作用的防護涂料; 在汽車窗導槽等經常摩擦磨損部位,應該使用具有低摩擦系數的涂料。

在汽車涂料中添加納米 2O3、納米O2等可提高涂層的表面強度,提高耐磨性,減少碎石、瓦礫的沖擊損傷。

防靜電涂料

由于靜電的作用會引起諸多麻煩,因此汽車內飾件涂料及塑料部件用防靜電涂料的開發和應用日益廣泛。

用納米材料如 的 O2、 的O2和 的2O3與樹脂復合可作為靜電屏蔽涂層應用到汽車上。另外,利用納米氧化物3O4、O2、O等也可制成多種顏色的防靜電涂料。

除臭涂料

在新車中往往會有異味,它們來源于汽車內裝飾材料中的樹脂添加劑里所含的揮發性物質。另外,汽車內的香煙味、汗臭味被座椅、壁板等表面吸收后,留存于汽車內也 很難清除。

納米材料具有很強的抗菌消臭功能與吸附能力,因此利用某些納米微粒作載體,吸附抗菌離子,制成脫臭涂料用于汽車內飾等表面可達到殺菌、抗菌的目的。納米 O微粒具有優越的抗菌、消毒、除臭功能,因此把它作為功能助劑對天然纖維進行后整理,可以獲得性能良好的抗菌纖維,用于汽車內飾紡織品、窗簾用紡織品等,能夠吸收異味凈化空氣。

結束語

納米材料在汽車上的應用會越來越廣泛,但由于納米材料的價格問題、顆粒/媒體間的界面性質、表面活性等理論問題、納米材料的分散性、顆;烊虢橘|的技術手段等還不十分完善,因此在汽車工業領域要實現工業化應用尚存在一定的困難。相信隨著科學技術的不斷進步,在應用方面存在的各種問題終將會得到逐步解決。利用納米材料的特殊性能,開發和制備性能優異的汽車涂料具有廣闊的發展前景。

來源:涂料人

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