商务中心路46710号 密歇根州普利茅斯48170 810 599 7286
化学涂料咨询来源
info@www.cherylcaruolo.com

智能涂料-智能的选择

有很多定义 聪明的涂料但它们都有一个共同的特征,那就是能够感知环境并与之互动. 智能涂料除了具有传统的保护和装饰性能外,还具有额外的功能价值. 透明市场研究公司(Transparency Market Research)的一份报告预测,全球智能涂料市场将以每年29倍的复合增长率扩张.到2024年,销售额将达到10亿美元.

智能涂料中的外部刺激

智能涂料中的外部刺激因素可能包括以下特性:

  • 防腐
  • Antifingerprinting
  • Antifouling
  • Antimicrobiological
  • Antifungal
  • Color-shifting
  • Easy clean
  • 电致变色的
  • Hydrophobic
  • Hydrophilic
  • Ice-phobic
  • Photovoltaic
  • 压电
  • 压磁性
  • 自愈
  • 太阳热反射
  • Super-hydrophobic
  • 热变色

这些涂层性能可通过使用新型专用添加剂获得, 颜料和/或聚合物.

Icephobic涂料 要么在附着力差的表面上阻止冰的形成,要么促进表面上形成的冰的释放. 防冰涂料应用于飞机工业、风力涡轮机和电力线路. 有两种类型的冰形成是有问题的.

  • 雾凇冰,更俗称霜
  • Glare ice, 更常称为釉冰, 形成一层连续的液态水在表面结冰. 眩目的冰在电线和飞机上尤其危险.

防冰涂料可以配制成霜冰或眩目冰,但不能两者都适用. 对于眩光冰,一定程度的疏水性是必要的, 然而,许多超疏水涂层的表面结构实际上可以增强冰的附着力. 超疏水涂层的低表面极性和表面结构使得表面的疏冰性比基于接触角的预期要小. 图1说明了.

图1 -了解更多关于智能涂料的知识

一些研究表明,聚氨酯弹性体涂料比结构相似但在本质上更玻璃化的涂料具有更少的冰附着力. 其理论是,聚氨酯弹性体涂层的表面会引起固体冰与表面有悬垂链的轻交联聚氨酯或硅酮弹性体结构之间的滑动.

其他方法利用一些表面的凝固点降低或向低表面张力的涂层中添加油. Lastly, 一些涂层利用添加剂来增加冰成核所需的过冷度.

自我修复涂料

所有涂层在使用期间都容易受到划伤和磨损. 划伤和磨损不仅对外观有不利影响, 但如果涂层被应用在可氧化的金属表面,则会进一步降低有效寿命.

Seongpil一个等.Al研究了基于胶囊或纤维的自修复技术. 一旦涂层被划伤, 含有催化液体可聚合材料的微或纳米胶囊(e.g. 干燥油,二环戊二烯)被释放到划痕中. 图2说明了基于胶囊或纤维的自愈合技术. 一旦胶囊破裂, 聚合的发生填充了空隙,减少了水分的进入,从而提高了涂层的耐腐蚀性能和外观. 基于热塑性聚己内酯(e-己内酯)的纤维分布在环氧基体中,是自修复技术的一个例子,当暴露在热中时,可恢复膜的完整性.

图2-基于胶囊或纤维的自愈合涂层

图2 -了解更多关于智能涂料的知识

环境传感涂层

能够对环境的变化做出反应, 这些涂料可用于多种用途. 例如,一些水性室内涂料含有一种染料,由于暴露在室内光线下或在干燥过程中pH值的变化而变色. 干燥后,颜色的变化,例如粉红色或紫色,有助于表示 足够的覆盖率 在同样颜色的底毛上.

含有pH敏感染料和荧光分子的涂料也被用于 检测腐蚀. 另一种方法是在环氧涂层中使用罗丹明b基掺杂剂来检测钢和铝的腐蚀,因为它对pH值的降低和铁的存在都有响应+++ ions.

智能涂料另一个快速发展的领域是涂层的使用,改性,以抵抗病毒或细菌的表面定植. 大多数表面含有微量的营养物质,如糖, 帮助微生物生长和繁殖的油或磷.


需要帮助寻找涂料?

勘探者可以帮助您加快研究与技术数据表和访问全球设备供应商.

在这里搜索涂料


抗菌涂料

抗菌涂料有多种用途,包括医院, kitchens, 公共浴室, 交通运输(出租车, 超级汽车, 飞机上)、扶手和门把手上. 已经成功使用的添加剂包括在各种粘合剂中含有银的材料,或吸附在多孔表面上,以使缓慢释放和提高寿命. 季铵盐也具有抗菌活性, 季铵盐对病毒和真菌更有效. 铜也提供一些抗菌活性,以及有机基础的抗菌剂,如三氯生.

表1 -其他智能涂层应用概述

涂层类型PrincipalStimulus智能响应
太阳能反射使用掺杂的混合金属氧化物反射红外能量光色和暗色Sunshine提供冷却面,节省空调成本
压电颜料受力时产生电流(pb - zr -钛酸盐)Vibration当受到机械应力时产生电压
压磁多晶材料受到应力时会产生磁场Vibration受到机械压力时产生磁场
热变色液晶和亮色染料随温度变化而变色Temperature指示温度在指定范围内的变化
电致变色的当接触电流时会改变颜色的聚合物电解质电流颜色变化,审美情趣,指示
疏水/亲水表面改性结合调整表面张力Moisture调节水接触角排斥(疏水)或吸湿(亲水)

有关材料选择以增强疏水性的其他信息, 请导航到 www.ulprospector.com (EU).

  • 有机涂料,科学与技术,Frank N. Jones et.al., Wiley & Sons, 2017
  • PCI杂志
  • 科学指引
  • 形状记忆辅助自愈合涂层,2013,材料科学与工程
  • 透明市场研究:智能涂料市场-全球行业分析, Size, Share, Growth, Trends, 和预测2017 - 2025
  • 安圣弼,李敏旭,亚历山大L. Yarin,山姆年代. Yoon, 抗腐蚀外部自愈研究进展:微胶囊体系与核-壳维管网络体系的比较, 化学工程杂志, Volume 344, 2018, 206 - 220页, ISSN 1385 - 8947, http://doi.org/10.1016/j.cej.2018.03.040.

The views, 这里提出的意见和技术分析是作者或广告商的意见和技术分析, 不一定是UL公司的勘探者.com或UL有限责任公司. 所有内容受版权保护,未经UL或广告客户事先授权,不得转载. 本网站的编辑可能会不时核实其内容的准确性, 澳门买球对作者所犯的错误不负任何责任, 编辑人员或其他投稿人.

化学涂料咨询来源