纳米填料对功能涂料性能的改善

纳米填料对功能涂料性能的改善功能涂料的主要性能•物理性能：耐刮伤性、硬度、附着力、柔韧性等。•特殊性能：热阻隔性、导电性、抗腐蚀性等。热阻隔涂料的机理•红外辐射：过渡金属氧化物等•低导热系数：PS泡沫、空心玻璃微珠等样例保温性能Fe2O3MnO2CuOCo2O312080101024060101036040101048020101002468101214161820222426283025303540455055606570T/oCTime/min1234纳米蒙脱土（Na+MMT)的应用A：BoltornH30B：HMMMTEMmicrographsshowingBoltornH30coatingswith(a)1and(b)3wt%Na+MMT.基本物理性能的提升热阻隔性能的提升DMAresultsshowing(a)storagemodulusvstemperature,and(b)tanδvstemperature,ofBoltornH30coatingswith0,1,and3wt%Na+MMT.热阻隔性能的提升TGAresultsofneatBoltornH30,BoltornH30withdifferentNa+MMTloadingsandneatNa+MMTin(a)nitrogenatmosphereand(b)oxygenatmosphere.Thelegendinaisvalidforboththermograms.纳米MO和CSA在防腐涂料中的应用•第一种：MO-PANI/COPU，掺杂着聚苯胺（PANI）的纳米结构的甲基橙（MO）分散在蓖麻油聚氨酯（COPU）中。•第二种：CSA-PNA/LOPU，掺杂着肽核酸（PNA）的纳米结构的D-10樟脑磺酸（CSA）分散在亚麻油聚氨酯中。TEMmicrographsof(a)2.0-MO-PANI/COPUand(b)2.0-CSA-PNA/LOPU.基本物理性能的提升Physico-mechanicalpropertiesofMO-PANI/COPUandCSA-PNA/LOPUcompositecoatings.抗腐蚀性的增加抗腐蚀性的增加CorrosionrateofMO-PANI/COPUandCSA-PNA/LOPUcompositecoatingsin(a)5%HCl,(b)5%NaOHand(c)3.5%NaCl.抗腐蚀性分析•保护作用的机理来自于带负电荷的掺杂剂基团在PANI薄膜中的存在（静电排斥），阻止了大腐蚀离子对金属表面的渗透。从结构的角度来看，薄膜的内部部分邻近金属表面，被紧凑型氧化亚铁/掺杂剂复合层所控制，只要导电高分子具有在金属-涂层界面进行不断的电荷转移反应，在金属-涂层界面就会形成一个密集和紧凑氧化亚铁/掺杂剂复合层作为钝化保护层。抗腐蚀性分析•然而PNA中一个额外稠环的存在有助于增加极性，同样聚合物涂层和金属基板之间静电相互作用造成了较PANI的优越的抗腐蚀性。钝化氧化膜的强度也取决于掺杂剂的尺寸和导电性以及导电聚合物在模型中的分散性。随着分散剂在树脂中分散更均匀，有助具有良好粘附性、均一、密集、持续钝化的膜的形成，这将阻碍腐蚀性离子向金属基板的渗透和抑制腐蚀性种类对MS的攻击。总结•第一个材料中的纳米蒙脱土在纳米级上为片状结构，可以插入到超支化分子树枝状链之间，从而起到更好的阻隔效果。•第二个材料中的掺杂剂由于其纳米级的结构在树脂中分散更为均匀，一方面更好的起到静电排斥作用，一方面更易于钝化层的形成和稳定。Thankyou～～