中國粉體網訊  涂料本身有著悠久的歷史。目前尚不清楚為什么史前畫家能夠在洞穴壁上畫出動物圖案，但是現(xiàn)在我們可以用涂料來涂裝表面，既可以起保護作用又有裝飾效果。涂料的化學性也因此而得到不斷改進。目前，許多基本配方包含油、醇酸樹脂、乳液、環(huán)氧以及其它成分。除此之外，還有五彩繽紛的色彩和各種各樣的涂裝效果。

    最近，在涂料中又出現(xiàn)了新的重大進展，該技術是在基礎配方中采用了碳納米管（CNTs）。在各種初期應用中，該新興涂料化學為防腐性提供了強有力且可行性的保障。

    納米技術

    納米技術是指在原子尺度上研究物質的相互作用。作為涂料組分的碳納米管是碳原子組成的管狀結構。碳納米管是迄今發(fā)現(xiàn)最強的材料，拉伸強度是鋼的50倍。它們還具有非凡的導熱和導電性能，導電性是銅的1000倍。

    納米技術可制備新型復合結構材料，它們既輕又具有很強的性能。它們的用途無處不在，從碳纖維網球拍到商業(yè)和軍用飛機上的復合材料。

    當作為一種涂料組分，碳納米管可提供多種優(yōu)勢，并能克服當前涂料中許多常見的缺陷。事實上，碳納米管賦予的強度改善了涂層耐久性和耐磨性。增強的拉伸強度和彈性，再加上更好的導熱性能，使涂層能夠適應基材的熱收縮和膨脹。這也促進了涂層和基材間更緊密的結合。這兩者相結合，延長了涂層的使用壽命。此外，與那些依賴大量鋅的防腐底漆的傳統(tǒng)涂料相比，碳納米管的高效導電性可以大幅提高涂層的防腐性。

    少即是多

    當前的含鋅防腐涂料需要三涂層體系。首先是富鋅底漆。但是鋅的缺點是具有脆性，不能忍受熱膨脹和收縮。因此需要中間涂層，這可以保護底漆，第三道涂層提供顏色和表面特性。

    如前所述，碳納米管大大提高了導電性和柔韌性。這就省去了中間涂層，大大節(jié)省成本，施工的時間節(jié)約近1/3。碳納米管涂料的施工與其它涂料基本一樣，無需特殊準備、施工或固化。迄今，示范項目的表面處理是按軍事規(guī)格上近白色金屬準備的。此外，也在研究產品的增強結合性能，以減少對表面處理的要求。

    TeslaNanoCoatings公司的營銷副總JoeBarone說：“目前，新材料的每加侖成本比傳統(tǒng)涂料要高些，但如果算上施工成本，2道涂層的碳納米管系統(tǒng)具有明顯的成本優(yōu)勢。”

    作為一種新型技術，人們也極為關注納米技術對健康和環(huán)境的影響。這包括在生產車間的空氣中納米粒子的吸入，以及經過皮膚傳導的銀納米粒子，該納米粒子是作為抗菌劑而應用在布料中。

    Barone說：“加入到新一代涂料中的碳納米管，第一個事實是它們完全是由碳組成，這是所有生命的化學基礎。一旦存在于涂料中，無論是液體形態(tài)或者是在物體表面干燥時，都不會有任何吸入的碳納米管或者經皮膚滲入人體內。液體涂料的任何其它組分對健康的危害都比碳納米管要大。”

    潛在應用

    雖然碳納米管涂料比傳統(tǒng)涂料具有更多的優(yōu)勢，卓越的防腐性卻是最重要的性能。因此，最初都用在大型鋼結構上便不足為怪了，比如橋梁、儲罐以及工業(yè)結構的外部等。

    碳納米管涂料已經在美國陸軍工程兵團的多個基地進行了示范工程項目，這些作為防腐研究的專業(yè)軍事中心。這些示范工程的效果高于預期。

    另一個具有巨大應用前景的領域是油氣行業(yè)，無論是地面還是井下設備。雖然目前新涂統(tǒng)料系的示范工程項目多是外墻涂料，但是該產品也可用作鉆頭和傳輸管道用涂料。通常在高壓下，鉆桿中的二氧化碳和硫化氫都具有高度的腐蝕效果。如果用碳納米管涂料涂覆管道內壁，這將保護管道免受腐蝕的侵蝕以及砂礫和其它污染物的磨損。

    碳納米管涂料也被開發(fā)用做電磁屏蔽材料。新型結構的復合材料正在多方面取代金屬，包括從手機到噴氣式飛機。在過去，金屬可以提供屏蔽效果，保護人們免受低水平的電磁輻射，人們一直認為低電磁波輻射會致癌作用。在未來，人們可以用碳納米管涂料達到屏蔽效果。

    越來越多的認可

    正如所有的新技術一樣，因為不同于眾所周知的涂料系統(tǒng)而讓人產生疑惑。但是示范工程項目的積極效果將會有力推動人們研發(fā)出能更安全的，更高性能的碳納米管涂料。毫無疑問，該類新技術將會得到更多人的認可，應用于更廣泛的領域。