¿Aplicación de la nanotecnología en revestimientos de paredes interiores y exteriores?
La pintura para paredes interiores y exteriores se ha convertido en la corriente principal de la decoración de paredes interiores y exteriores. Con la mejora del nivel de vida de las personas, se han planteado requisitos más altos para los revestimientos de paredes interiores y exteriores, y existe una necesidad cada vez mayor de desarrollar un revestimiento de paredes interiores y exteriores que sea a la vez decorativo y funcional. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, los nanomateriales y la nanotecnología han surgido repentinamente y se han convertido en los objetos de investigación más dinámicos en el campo de los nuevos materiales, lo que tendrá un impacto importante en el desarrollo económico y social futuro. Al mismo tiempo, con la profundización de la investigación, la nanotecnología ha penetrado en muchos campos. La aplicación de la nanotecnología ofrece nuevas oportunidades para transformar las industrias tradicionales e inyectar contenido de alta tecnología. La aplicación de la nanotecnología en recubrimientos es una combinación perfecta de ambas. La nanotecnología ha abierto nuevas vías para que las personas desarrollen nuevos recubrimientos.
La nanotecnología es una ciencia y tecnología que estudia los patrones de movimiento y las interacciones de sistemas compuestos por sustancias con un tamaño entre 0,1 ~ 100 nm, así como los problemas técnicos que pueden surgir en aplicaciones prácticas. La nanotecnología incluye principalmente: física de nanosistemas, nanomateriales, nanoquímica, nanoprocesamiento, nanobiología, nanomecánica, etc. La aplicación de la nanotecnología en revestimientos de paredes interiores y exteriores incluye principalmente nanoprocesamiento y nanomateriales. El nanoprocesamiento se materializa en el procesamiento directo de una emulsión en nanoemulsión, produciendo nanomateriales a través de diferentes medios o modificando materiales generales para que tengan las propiedades de los nanomateriales. La aplicación de nanomateriales en recubrimientos se puede dividir en dos situaciones: una son las nanopartículas dispersas en recubrimientos orgánicos tradicionales para formar recubrimientos nanocompuestos y la otra son los materiales de nanorecubrimiento compuestos enteramente de nanopartículas. El primer tipo de recubrimiento nanocompuesto modifica principalmente los recubrimientos tradicionales añadiendo nanopartículas. El proceso es relativamente sencillo y tiene buena viabilidad industrial. El segundo método es difícil de lograr avances en la industrialización a corto plazo debido a cuestiones técnicas y de costos.
1 Aplicación de nanomateriales en revestimientos de paredes interiores y exteriores
Los nanomateriales se dividen en dos niveles, a saber, partículas nanoultrafinas y materiales nanosólidos. Las partículas nanoultrafinas se refieren a partículas ultrafinas con un tamaño de partícula de 1 a 100 nm. Los nanosólidos se refieren a materiales sólidos hechos de partículas nanométricas ultrafinas. Los nanomateriales tienen propiedades especiales, como efectos de superficie, efectos de tamaño pequeño, efectos ópticos, efectos de tamaño cuántico, efectos de tamaño macrocuántico, etc. Así es como se pueden utilizar estas propiedades de los nanomateriales en revestimientos de paredes interiores y exteriores.
(1) Propiedades ópticas de los nanomateriales y sus aplicaciones
Debido a su pequeño tamaño de partícula y su alta dispersión superficial, las nanopartículas tienen diferentes efectos de absorción, reflexión y dispersión de la luz de diferentes longitudes de onda. . El tamaño de partícula de las nanopartículas es mucho más pequeño que la longitud de onda de la luz visible (400 ~ 750 nm) y tiene un efecto de transmisión, asegurando así la alta transparencia del recubrimiento nanocompuesto. Los nanomateriales con diferentes tamaños de partículas tienen diferentes efectos de dispersión y reflexión de la luz y pueden producir efectos de cambio de color con diferentes ángulos de luz incidente. Los nanomateriales con tamaños de partículas inferiores a 300 nanómetros tienen capacidades de dispersión y reflexión de la luz visible. Son transparentes en la región de la luz visible, pero tienen una gran capacidad de absorción y dispersión de la luz ultravioleta. Por supuesto, la capacidad de absorción también está relacionada con la estructura del material. Combinados con las propiedades catalíticas superficiales de los nanomateriales, los recubrimientos rellenos como la nanosílice, el dióxido de titanio y el óxido de zinc están dotados de funciones de desinfección y autolimpieza. Se utiliza en revestimientos de paredes exteriores para mejorar la resistencia a la intemperie y a las manchas. Algunos nanomateriales con tamaños de partículas inferiores a 100 nm pueden absorber y dispersar rayos α y γ radiactivos, mejorar la capacidad de protección radiológica de los revestimientos y desempeñar un papel en la protección del radón en revestimientos de paredes interiores.
(2) Actividad superficial y aplicaciones de nanomateriales.
Los nanomateriales tienen una alta actividad superficial debido a su enorme superficie y tamaño de partícula cercano al nivel de macromolécula.
La enorme superficie de los nanomateriales altamente activos forma una fuerte interacción con sustancias formadoras de película y disolventes. La bentonita nanomodificada a base de nano-SiO2 y silicatos puede mejorar en gran medida la reología del recubrimiento, mejorar su rendimiento de apertura de latas, su rendimiento antisedimentación, buena tixotropía y rendimiento de construcción, y evitar el hundimiento. A medida que el tamaño de las partículas entra en la nanoescala, aumenta el número de centros activos en la superficie del material, lo que mejora sus capacidades de reacción química catalítica y fotocatalítica y confiere al revestimiento la capacidad de autolimpieza bajo la acción de los rayos ultravioleta y el oxígeno.
El centro tensioactivo se puede combinar con los grupos funcionales de la sustancia formadora de película a través de enlaces químicos secundarios, lo que aumenta en gran medida la rigidez y resistencia del recubrimiento, mejorando así la resistencia al rayado del recubrimiento. Los nanomateriales con alta energía superficial pueden lograr propiedades tanto hidrofóbicas como oleofóbicas mediante la modificación de la superficie. Este material se utiliza en revestimientos de paredes interiores y exteriores para mejorar significativamente la capacidad anticontaminación de la pintura.
(3) Efecto de pequeño volumen y aplicación de nanomateriales.
Los pigmentos y rellenos a nanoescala pueden reducir en gran medida el volumen libre entre los pigmentos y las sustancias formadoras de película en el recubrimiento y mejorar la fuerza de unión entre las sustancias formadoras de película y los nanorellenos, aumentando así considerablemente. la tasa de llenado y mejora las propiedades mecánicas del recubrimiento, reduce la capilaridad y mejora el efecto de protección de los recubrimientos. La aplicación de nanomateriales en imprimaciones puede fortalecer la adhesión entre la imprimación y la capa base. Las finas partículas de la imprimación penetran en la capa base para formar un todo y su resistencia mecánica es evidente. El fuerte efecto de relleno de los pigmentos y cargas a nanoescala sobre la imprimación ayuda a mejorar la unión de la interfaz entre la imprimación y el recubrimiento. De manera similar, los nanomateriales desempeñan el papel de relleno y modificación de superficies en capas de acabado, mejorando el brillo de la capa de acabado y reduciendo la resistencia. Agregar nanosílice a la pintura de paredes exteriores puede mejorar la resistencia al frote de la pintura. El nanocarbonato de calcio puede mejorar la resistencia y dureza del poliuretano.
Nanomateriales y nanotecnología utilizados actualmente en revestimientos de paredes interiores y exteriores
(1) Aplicación de nanosílice en revestimientos de paredes interiores y exteriores
Nano dióxido Los agregados de silicio Son un polvo blanco amorfo y el estado molecular de la superficie es una estructura de red tridimensional. Esta estructura le da al recubrimiento una excelente tixotropía y estabilidad de dispersión. La nanosílice tiene fuertes propiedades de absorción de rayos UV y reflexión de infrarrojos, que pueden mejorar la resistencia al envejecimiento de los recubrimientos. Si se trata la superficie de sílice, la superficie de las nanopartículas de sílice puede tener grupos hidrófilos y grupos lipófilos, lo que mejora las propiedades humectantes originales de las nanopartículas de sílice.
Después de agregar una pequeña cantidad de nanosílice a la pintura de las paredes interiores y exteriores del edificio, la resistencia al envejecimiento de la pintura por rayos UV aumenta de las 250 horas originales a más de 600 horas, y el exfoliante la resistencia aumenta de 1.000 veces a más de 10.000 veces. El tiempo de secado se reduce considerablemente y los problemas de mala estabilidad de la suspensión, mala tixotropía y baja suavidad también se resuelven bien. El efecto de apertura de latas de los revestimientos de paredes interiores y exteriores añadidos con nanosílice mejora significativamente. El revestimiento no se deslamina, evita el hundimiento y tiene buena trabajabilidad. En particular, su resistencia a la contaminación mejora considerablemente y tiene una excelente capacidad de auto-apertura. limpieza y adherencia. Además, dado que la tasa de absorción de la nanosílice para la luz ultravioleta dentro de 400 nm es superior a 70, la intensidad de la absorción de la luz ultravioleta y la irradiación de la luz ultravioleta se debilitan relativamente, lo que puede mejorar significativamente la resistencia al envejecimiento del recubrimiento.
Cantidad de nanosílice añadida: Generalmente, la cantidad de nanosílice añadida es de 0,1 ~ 1, con un máximo de 5.
(2) Aplicación de nanodióxido de titanio en revestimientos de paredes interiores y exteriores.
El efecto óptico del nano-TiO_2 cambia con el cambio de tamaño de partícula. En particular, el nano TiO_2 rojo rubí cambia con el ángulo y también tiene la función de absorber los rayos ultravioleta. Agregar una cantidad adecuada de nanodióxido de titanio a los revestimientos de las paredes exteriores de los edificios también puede mejorar la resistencia a la intemperie de la pintura de látex a un nuevo nivel. Al mismo tiempo, la resistencia al envejecimiento de la pintura de látex mejora considerablemente.
La cantidad agregada de nanodióxido de titanio: el tamaño de partícula del nanodióxido de titanio es generalmente de 10 ~ 50 nm, y la cantidad agregada se controla por debajo de 1.
(3) Aplicación de nanocarbonato de calcio en revestimientos de paredes interiores y exteriores
El carbonato de calcio, como relleno, se utiliza ampliamente en revestimientos de paredes interiores y exteriores. Como relleno y pigmento blanco de alta calidad, el carbonato de calcio nanométrico tiene las características de recursos ricos, buen color y alta calidad. Se puede utilizar en revestimientos de paredes interiores y exteriores para darle al revestimiento buenas propiedades de tixotropía y nivelación y mejorar la resistencia mecánica del revestimiento.
Cabe señalar que aunque el precio del nano carbonato cálcico no es muy alto, sigue siendo mucho más alto que el precio del carbonato cálcico. Si se utiliza nanocarbonato de calcio en grandes cantidades, no sólo resulta antieconómico sino que también puede tener un impacto negativo en el recubrimiento. Por ejemplo, una dosificación excesiva o una mala dispersión de las nanopartículas conducirán al deterioro de la resistencia mecánica del recubrimiento.
(4) Aplicación de nanoóxido de zinc en revestimientos de paredes interiores y exteriores
El nanoóxido de zinc tiene nuevas propiedades y nuevos usos incomparables, que pueden hacer que el recubrimiento proteja los rayos ultravioleta y Absorbe los rayos infrarrojos, funciones esterilizantes y antivirales. Se utiliza junto con otros nanomateriales en revestimientos de paredes interiores y exteriores. Además, el nanoóxido de zinc también tiene un efecto espesante y contribuye a la estabilidad de la dispersión de pigmentos.
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