发展迅速的特种功能涂料.pdf

中国化工学会(IESC)2006年年会
发展迅速的特种功能凃料
阅水江边蕴静
(海洋化工研究院青岛266071)
摘要:本文综述了特种功能涂料的类型和作用机理,并对近年在各个领域获得重要应用和极具开发潜力的新型特
种功能涂料进行了介绍,指出特种功能涂料必将获得更大的发展。
关键词:特种功能涂料、机械功能涂料、光功能涂料、热功能涂料、电磁功能涂料、外功能涂料、生物功能涂料、
化学和电化学功能涂料、能型涂料
1.概述
传统意义的涂料足保护和装饰物体的材料,能提高被涂物的使用寿命和功效。而在科学技术迅速发
展的今天,涂料的意义和应用范围已被枚大的丰富和演绎。得益丁制造技术、测定方法的进步和人们对
新材料、新功用的追求,涂料的功能已从装饰、保护逐步向具有各种特殊功能的方向发展,特种功能涂
料成为用途最广而不或缺的表面材料。
特种功能性凃料按功能可分为机械功能涂料、光功能涂料、热功能涂料、电磁功能涂料、界面功能
涂料、生物功能涂料、化学和电化学功能涂料、智能功能涂料等。将常见的功能涂料”的功能类型和用
途列表如
功能类型
涂料名称
用途
防止飞溅涂料
解决焊接时熔渣飞溅问题,达到省时省工、炐接表面
整光洁之日的
机械功能「抗划伤涂料
解决塑料表面硬度低,易划伤的缺陷
涂料隔音、吸音涂料
吸音是把侵入声音的能量(主要)变成热能而达到吸
音的效果;隔音是刚止声帝的穿透和传播
阻尼降噪涂料
阻断材料传播的振动,从而拟制声音的发生
光功能涂‖发光涂料
无需光源而在暗处能发光的涂料,用于建筑物内标
通标志等
随光变色涂料
光线暗时,颜色变白,比较龌目,用于交通信号等
光学隐身(迷彩)涂料「使被涂物的颜色和亮度与背景物相接近,敌方看不出
被凃物的真实外形
航天器热控涂料
航天器运行在轨道中时对航天器起热控作用,以保障
航天器内部的正常温度,它是一种光散射材料,白色
中国化工学会(IESC)2006年年会
446
热功能涂防火阻燃涂料
县有不燃性和难燃性,或具有自熄性,出现险情时具
有阻燃性和延滯燃烧过程的性
耐高温涂料
能长期耐受500800C的高温
示温涂米
以色变化指示物体表面温度变化和温度分布
热敏涂料
涂料通过受热时颜色发生变化来完成其功能
保温涂料
节能涂料,用于建筑物、热能传输工程、汽车玻璃等
保温
电磁功能[导电涂
层具备导电性能
涂料
防静电涂料
防止静电的产生
电磁波屏液涂料
屏版电磁波使被保扩物体免受电磁波的干扰
防辐射涂料
防止放射性物质污染
高温绝缘涂料
在高温下能保持良好的强度和介电性能的涂料,用于
高温性运转的电机和电器设各中的漆包线和浸渍件
隐身涂料(激光、红外使激光、红外线、雷达波等探測系统难以发现或使其
线、雷达波隐身涂料》探测效果降低,达隐身目的
界面功能防结露涂料
防止固体表面凝结水蛛用的涂料
涂料
防滑涂料
防止地面发滑
润滑涂料
在普通润滑油和油脂都无能为力的时候,即采用既有
防扩'作用又有润滑作用的润滑涂料
低表面能防污涂料
利用涂料的低表面能特性,防止附着物质污染表面
生物功能[抗菌涂料
涂料中添加杀菌剂、防污剂等,防止细菌污染被涂表
涂料
防污涂
面,或防止船底等浸海设施被海洋生物附着
化学及电防腐涂料
又称防锈涂料,是防止腐蚀介质对金属或非金属材质
化学功能
侵蚀的涂料
涂料
催化功能涂料
具有催化功能,借助于该涂料使化学反应得以进
智能功能疲劳监控涂
用以监控钢结构等的疲劳程度
涂料
白修复涂
能自动修复受损的部位
压电涂料
涂层在机械力的作用下能发生极化,从而产生电压
2.特种功能涂料
功能涂料种类繁多,并且新的品种不断涌现。下面对近年在各个领域获得重要应用和极其开发潜力
的新型特种功能涂料品种进行了介绍。
2.1阻尼减振降噪涂料
阻尼减振降噪技术是有效控制结构振动和结构噪声的方法之一,日前越米越成为工业发达国家的
中国化工学会(IESC)2006年年会
447
个热门研究课题。阻尼涂料是一种能吸收振动机械能并将之转化为热能而耗散的新型功能材料,它利用
?L尼涂层在变形时把动能变成热能的原理降低结构的共振振幅,増加疲劳寿命和降低结构噪卢。尼涂
料已广泛应用于许多领域,包括航室、航天、肥船、汽车、机械、纺织、建筑、体育等领域,其有重要
的社会和经济效益。
?L尼涂料主要用于振动和噪声的产生部位,如舰船的主/缃机舱,舵机舱和螺旋桨上方对应部位。
另外,将阻尼涂料与吸声材料复合在一起使川,形成复合阻尼隔声构件,具有减振、吸声和隔声作用
特别适合于住舱、集控室、会议室、主配电室和驾驶室等部位。
非金属阻尼材料有自由型尼材料、约束型国从60年代起开始研究自由阻尼材料,70年代初具规
模。80年代末期约束阻尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用,主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板、
七二五所的SBI阻尼涂料、海洋化工研究院(青岛)的ZHY171和T54/T60阻尼涂料等。
T54/T60阻尼涂料采用约束阻尼结构,阻尼层为溶剂双组份聚氨恉涂料,约束层为无溶剂双组份
环氧树脂涂料,二者均可在任意弯山面副涂,施工性能良好。该涂料克服了阻尼胶片粘贴困难、容易开
胶、脱落,溶剂型阻尼涂料污染环境、有毒、易燃易爆,水性阻尼涂料干燥速度太慢、容易开裂,阻尼
钢板焊接困难等缺点,并具有以下特点:
a.复合损耗因子高,阻尼温域宽,实船减振降噪效果品著
b无声,足国内唯一通过90天密闭试验的阻尼材料。
c.无溶剂,阻燃性好;不影响明火作业,可与焊接、切割等火工作业同时进行,不影响造船进度。
d.附着力好,不开裂,不脱落
c.常温固化,易厚涂,施工工艺简单易学,施工方便。
T54/T60阻尼涂料已在多型军舰和集装箱船、挖泥船、豪华旅游船、高速客船、油轮、教货船、气
垫船等民用船舶上应用,取得了显著的减振降噪效果,该涂料的阻尼性能受到设计院所和使用单位的
致好评。同时还适用丁汽车、火车、机械、家电等领域。
某研究所发明了水性阻尼涂料,用于各种异型设备、仪器的减振降噪等。以水为稀释剂不使用无有
机溶剂,组分中主要含有丙稀酸树脂,云母粉,邻琴二甲酸二辛酯、髒酸三丁酯、阻燃剂等基本原料,
本涂料在实际使用中不需汽油,信邶水,二甲苯等稀释,进而兔除了施工中大量溶剂拌发,污染操作环
境,使操作者受到危害的弊病发生。
随着现代工业的不断发展,对阻尼涂料的需求也日益増加。
2.,2发光涂料
2001年震惊世界的9.11事件给人们心灵造成极大的创伤,但事件发生时,仍有18000人得以逃生
据称是得益于美国世贸大楼中采用了自发光紧急疏散系统,在遭受袭击后的人群疏散中,发挥了非常重
要的作用。9.11事件后,生产自发光紧急疏散系统企业的订单大量增加,因此有人称9.11事件催熟了
自发光材料。
发光涂料在自发光体系中发挥了枚其重要的作用,但在我国发光涂料的应用程度远远落后于