智能涂料进入“司马他”的时代
【中国建材网】SMART-“司马他”,当你开着SMART汽车,用着SMART手机,秉承SMART职场规则,享受SMART人生的时候,你是否注意到身边色彩绚烂、特殊性能的涂料也在SMART着?在一个处处皆是司马他的时代,智能涂料正在成为一股新鲜的涂料新势力,其广泛的应用前景则会为涂料工业创造一片可观市场空间。
至今15-25,000年前,克鲁马努人就是把动物的油脂或植物蛋白质与干草灰混合在一起,涂抹在岩石洞穴的内壁上,诞生上史上最初的涂料雏形。直到距今60年前,我们还在用铅白、植物油和催干剂等合成墙面涂料,在温和的环境下,这种涂料的使用寿命可以达到3年左右。相对于涂料的历史而言,智能涂料的概念是近年来提出的新概念。
之所以提出智能概念,是相对于传统涂料而言,传统意义上的涂料一般只具有保护和装饰性能的涂层材料,通常这些性能是单向的,也就是说这种性能不能随周边环境的改变而做出响应,而“智能”则恰恰反之,智能涂料可以对外部环境的变化以可控的方式进行相应的反馈,产生自适应的特殊性能,使涂层继续保持有效。
从智能涂料的研发来看,实现涂料性能的智能化可以通过三个基础的步骤。首先是选择添加剂,要求这种添加剂具有独特性能表现,足以实现配方中对于“智能化”性能的要求;其实是涂料树脂基料、颜料以及原料的选择,此类原来从单个性能上无法满足涂料的基本性能,但是通过配方搭配可以满足涂料的基础性能,包括各种力学性能和抗性等;最后就是实现涂料涂层对外面环境的性能反馈。
目前主流的智能涂料主要有几大类型,一类是环境反馈型,包括传感涂料、热敏和压敏涂料等等;一类是纳米应用型,包括自愈合涂料、光学涂料、超导涂料等等;一类是生物活性型,包括抗菌涂料、生物基涂料、光引发和生物引发涂料等等;还有一类是创新性的涂料材料,包括超级疏水涂料、自润滑涂料和自我牺牲涂料等等。
英国纽卡斯尔大学所研发的监测桥梁等金属结构疲劳情况的传导型智能涂料,就在配方设计中加入了细微压电材料晶体,当这种晶体受到拉伸和挤压时,可产生与所受外力成比例的电信号,通过分析这些电信号,就可了解建材的疲劳程度。在使用中,只要在金属结构表面涂覆该种涂料,再外涂一层导电涂层,当施加电压时,涂料中的晶体与构件表面形成正确的角度,这样金属构件无论从什么方向受力时,涂料都可产生相应的电信号,受力越大,产生的电信号越强。
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- 编辑:孙宏亮
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