智能時代來臨了,當你開著智能汽車,眼睛瞄著智能導航儀,手里用著智能手機,商場選購智能電器,家里安裝智能攝像儀、智能報警器,應順智能社會發展態勢,盡情享受智能化生活的時候,你是否注意到身邊色彩絢爛、特殊性能的涂料也在智能著?在一個處處皆是智能化的時代,智能涂料正在成為一股新鮮的涂料新勢力,其廣泛的應用前景則會為涂料工業創造一片前所未有的市場空間。
智能涂料可以根據光線、溫度、聲音、壓力等改變色彩,可以像幻燈片一樣不停地改變圖案,甚至可以成為墻體日歷、墻體電器開關……這是日前舉辦的陶氏化學-華東理工大學建筑內墻乳膠漆創新大賽中參賽選手高梁、李仕宇、魯鑫、張祺4人所設想的。據了解,他們的大膽想象“七彩世界智能涂料—智能變色涂料的構想及應用”已被陶氏化學納入今后的研發目標。“真想不到,學生的競賽作品做得這么好,我們自己都未必能做到。”陶氏的實驗人員表示。
去年,美國科學家研制出一種廉價的太陽能涂料,可利用半導體納米粒子―量子點產生能量,將光轉化為電,有望讓我們實現外墻發電這一目標。科學家們指出,這種新式太陽能電池涂料最高的光電轉化效率為1%,遠遠低于目前商用硅基太陽能電池10%到15%的轉化率。但是,他們也表示:“這種涂料的制造成本很低,而且可以大規模制造,如果能進一步提高其光電轉化效率,就能真正滿足未來的能源需求。”卡瑪特和同事也計劃進一步改進新材料的穩定性。
在2010年的美國化學學會上,科學家宣布成功研制出了一種可以“感知”溫度的智能涂料。將該材料涂抹在屋頂,不僅可以在炎熱的夏季反射太陽光,降低高昂的電費,而且當冷空氣襲來,還能轉變角色,把太陽能運輸到屋里,保持室內的溫度。在涂料制作過程中,廢棄食用油首先被液化為一種液態聚合物,與未經加工過的食用油不同,該聚合物不會散發出任何味道。在溫暖天氣中,涂上智能涂料的瀝青屋頂溫度將可以下降50-80%;而在寒冷天氣中,溫度可提高80%。
進入21世紀,歐洲一些國家的涂料專家們提出了開發智能型Smart coating涂料的建議,很快獲得世界專家的贊同。所謂智能型涂料,是指采用智能性聚合物或材料設計而成的涂料,它具有某種特殊的功能,或以革新的方式達到獨特的使用性能。
廣東鴻昌化工有限公司技術總工程師楊澤生近日在接受媒體采訪時表示,未來的涂料產品完全可能會朝向智能化方向發展,而家具涂料的智能化還有很大的發展空間,如未來家具涂料可以感知環境狀況而呈現不同的色彩來調節主人的精神面貌和心情等。相信隨著科技的進步,涂料完全有可能達到智能化。
之所以提出智能概念,是相對于傳統涂料而言。傳統意義上的涂料一般只具有保護和裝飾性能的涂層材料,通常這些性能是單向的,也就是說這種性能不能隨周邊環境的改變而做出響應,而“智能涂料”則恰恰反之,智能涂料可以對外部環境的變化以可控的方式進行相應的反饋,產生自適應的特殊性能,使涂層繼續保持有效。
智能涂料包括傳感器類涂料、預示性涂料和功能型涂料等。如在涂料體系中的導電聚合物會起著模擬聚合物中子的作用,即能接受外力刺激而做出應答,因此可用來開發化學、氣體、生物、光等方面的傳感器型智能涂料。還有通過熱致變色聚合物和熱敏顏料來開發的新型示溫涂料,通過電致發光聚合物涂料來作信號指示燈,車輛駕駛室儀表板、機場跑道、偽裝路標等部位涂層以增強可見性,而將光活性顏料加到涂料中能有助于探測針孔、縮孔、劃傷痕跡等缺陷,以及用于建筑外墻的自清漆、涂料等。
目前主流的智能涂料主要有幾大類型,一類是環境反饋型,包括傳感涂料、熱敏和壓敏涂料等等;一類是納米應用型,包括自愈合涂料、光學涂料、超導涂料等等;一類是生物活性型,包括抗菌涂料、生物基涂料、光引發和生物引發涂料等等;還有一類是創新性的涂料材料,包括超級疏水涂料、自潤滑涂料和自我犧牲涂料等等。
作為全球領先的原材料供應商,陶氏涂料材料業務部通過多功能涂料技術贏得了廣泛的商業價值。談及新一代涂料技術時,陶氏涂料材料業務部亞太區總經理林育麟說:“在傳統觀念中,人們認為涂料的用途就是用來為墻壁上色,或為金屬防銹。其實,涂料技術已經進入了一個智能時代,科技的發展賦予涂料更豐富的功能,也讓涂料技術緊隨經濟、社會發展,以符合生態環境的需求。”
涂料的發展與材料學,尤其是高分子材料的科學發展緊密相關,近年來興起的納米材料技術更加速了智能涂料的快速前進。除此之外,環境友好的環保要求,也很大程度地推動智能涂料在水性、無溶劑、高固、能量固化、粉末涂料等領域的突破。盡管未來涂料的發展領域不能被絕對準確地預測,但很清楚的是,隨著智能技術的不斷出現和微觀技術的發展,涂料產品的差異化對社會的影響,將在未來幾十年里出現戲劇性的變化——它將幫助我們涂畫更美的未來。
來源:中國涂料采購網
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