纳米二氧化硅SIO2是一种无定形的白色粉末指其团聚体材料, 属于纳米材料中的一员,其结构非常特殊, 表现出奇异或反常的物理化学特性 。由于纳米二氧化硅SIO2具有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和卓越的光、力、电、热、磁、放射、吸收等特殊性能以及其在高温下仍具有的高强度、高韧性、稳定性好等奇异的特性, 使纳米SIO2可广泛应用各个领域。如在陶瓷中添加纳米SIO2可起到增强、增韧作用；在橡胶中添加纳米SIO2可制得具有特殊性能如彩色、高强度、绝缘性好等的新型橡胶;在塑料工程中添加纳米SIO2可改善塑料表面的耐磨性和抗划伤性；在粘结剂和密封剂中添加纳米SIO2可提高胶接的效果及增加胶的密封性；在纺织品中添加纳米SIO2可防紫外、防远红外、抗菌消臭、耐老化等；在涂料中添加纳米SIO2可大幅度提高涂料的综合性能。此外纳米SIO2还广泛应用于生物医学工程、光学、木材、电子封装材料、树脂基复合材料、有机玻璃、催化剂和催化剂载体、农业及食品行业、人造牙齿、化妆品及抗菌材料等领域的研究。
1. 纳米二氧化硅SIO2在建筑涂料中的应用
将纳米二氧化硅添加到建筑涂料中可提高了涂料的附着力、耐擦洗性, 耐候性、强度硬度、韧性弹性、耐老化、抗菌、抗紫外线等特性,显著改善了涂料的自清洁、防水防渗、防磨损、腐蚀、保色性等性能, 因而在改性外墙涂料方面具有较好的效果。
2. 纳米二氧化硅在金属防护涂料中的应用
添加纳米SIO2和TIO2可以提高防火涂料膨胀后炭质层的强度,延长钢结构的耐火极限,当添加1.5%质量分数的纳米SIO2时,可以达到110min的耐火极限。
3. 纳米二氧化硅在塑料涂料中的应用
经改性处理的纳米二氧化硅有利于提高复合材料的热稳定性能, 延缓聚乙烯的热氧化降解,且显著提高了无卤阻燃聚乙烯的阻燃性能, 在填料用量相同时, 可获得力学性能和阻燃性能较佳的材料。
4. 纳米二氧化硅在紫外固化涂料中的应用
纳米二氧化硅具有极强的紫外吸收、红外反射特性。分光光度仪测试表明,它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70%以上,对波长400nm以内的红外光反射率也达到70%以上。它添加到涂料中能对涂料形成屏蔽作用, 达到抗紫外老化和热老化的作用,同时增加了涂料的隔热性。
5. 纳米二氧化硅在彩色喷墨打印纸涂料中的应用
高光泽彩色喷墨打印纸表面存在大量的微孔和裂纹。底涂可以明显改善纸页性能,纳米级二氧化硅能够对纸页提供较高的平滑度、吸收性能、色密度和图像质量。
6. 纳米二氧化硅在木器涂料中的应用
在水性木器涂料中,纳米硅胶体的加人可以提高涂膜的硬度,改善涂膜的耐水性、耐老化性,同时还可以改善涂膜的抗粘连性。在封闭底漆中,纳米硅胶体粒径小,能很容易地进人木材或纤维板的细小孔穴中, 对这些孔穴进行填充、封闭,在干燥成膜后就能与基材粘结在一起形成不溶于水的涂层,从而起到很好的封闭效果。在水性中涂底漆中适当添加一定的纳米硅溶胶,既可以加快底漆中水分的释。
放,改善干燥速度,又可以提高涂膜硬度,降低底漆成本在水性类面漆中加入一定的纳米硅溶胶对其耐水、抗粘连、硬度有明显的改善。
