简 介:
被人们广泛应用的材料与制品的表面功能,大都要依靠涂料的作用。导电涂料、绝缘涂料、耐热涂料、防腐涂料、防腐涂料、防污涂料、隐形涂料等功能涂料早就被使用于商业制品和军工制品中。自修复涂料刷新近研究开发的涂料产品,在应用上具有重大的价值和良好的前景。自修复涂料是20世纪90年代提出来的一种可称为智能涂料的名称,常指涂层遭到破坏后具有自修复功能,或者在一定条件下具有自修复功能的有机聚合物涂料。
涂膜受到机械损坏与化学损坏的结果,有以下几种情况:涂膜表面损坏(如划痕)、到达底材金属表面的缝隙、大面积起层、脱色、微裂纹(聚合物物理学上也称银纹)。
要对这些不同情况下的损坏具备自修复功能,对于涂料的设计无疑提出了新的要求。由于受损的条件和原理不尽相同,因此对涂料产品的研制与开发是一个挑战。为满足自修复功能,涂料和自修复功能须具备以下的基本条件和要求:
① 涂料本体中需含有流动相物质(修复试剂),在修复过程中能释放出来,而且修复试剂只有当涂膜受到损坏时或需要时才能释放出来;
② 某些损坏如裂缝、划痕等修复时,为有助于填入新的物质,往往要依赖外部一些修复试剂(例如湿气、氧气等);
③ 修复过程在无荷载条件下需要一定的时间;
④ 为了有助于涂膜中修复试剂的释放速度和释放量,以及缩短修复时间,往往需要施加外部的能量,如:局部加热、紫外光或高速动能冲击等;
⑤ 还需要损坏原因的测试手段与启动修复的活化方法。
分 类:
从不同角度考虑,自修复涂料有以下几种类型:
① 从涂料的基本结构,可有分相结构的助剂型与连续相结构的本征型;
② 基于涂料的基本组成,在分相涂料的助剂型涂料中,有包囊、纤维填料、有层状膨胀型填料、纳米高岭土类型;
③ 从修复机理上看,可以有液体释放型、化学反应型、体积膨胀型、可逆共价健型、可逆非共价键型和可逆聚合物网络型等;
④ 从功能上看,可有外观修复功能、防腐功能修复涂料等。
主要性能:
制备工艺:
发展前景:
目前,自修复涂料的开发着重在于宏观缝隙与微观裂纹的修复,即外观修复与防腐性能修复。但在其它修复功能上已被注意到,如表面疏水性修复和涂料与底材粘结性修复。如果能始终保持涂料与底材之间良好的粘结性,防腐性能就会大大提高,但由于腐蚀因素极为复杂,所以给产品的开发带来困难,但也在不但进展。
此外,还有一种那么度很高但令人感兴趣的修复功能,便是颜色修复,它涉及到光学知识、颜料、助剂、树脂点等方方面面的因素。