涂料是一種新型的高分子材料，具有均勻附著在基板材料表面而形成堅(jiān)固無(wú)開(kāi)裂的膜的特性．涂料被廣泛運(yùn)在到裝飾，防護(hù)等領(lǐng)域等，甚至作為軍事上的一種重要材料被用于遮蔽紅外等，以免目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)．據(jù)記載，早在２０００多年前，我國(guó)就有涂料的雛形出現(xiàn)，早期被稱為油漆，用桐油調(diào)制．到了２０世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與工業(yè)的興起，高分子材料以及有機(jī)溶劑的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，給油漆的發(fā)展提供了莫大的空間，直到這時(shí)，正式有了“涂料”這個(gè)名稱．

傳統(tǒng)涂料使用有機(jī)物作為溶劑，在加工和生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)釋放出揮發(fā)性有機(jī)物（ＶＯＣ），進(jìn)而對(duì)環(huán)境帶來(lái)污染．這些ＶＯＣ還有可能在有其他污染物存在的情況下，通過(guò)太陽(yáng)光作用形成光化學(xué)煙霧，對(duì)人類健康及環(huán)境產(chǎn)生影響．甲醛是ＶＯＣ的一種，具有特殊的氣味．甲醛可以與蛋白質(zhì)結(jié)合，對(duì)蛋白質(zhì)造成不可逆的傷害，因此對(duì)人體具有強(qiáng)烈的刺激，長(zhǎng)期生活在甲醛過(guò)量的環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生如頭痛、失眠、記憶力下降等的危害，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致染色體突變，危害下一代．隨著人們對(duì)生活環(huán)境要求的日益增高，環(huán)保涂料已經(jīng)成為一個(gè)重要的問(wèn)題．國(guó)家也發(fā)布了一些關(guān)于室內(nèi)裝修甲醛含量的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)保涂料提出了更高的性能要求．通過(guò)對(duì)涂料里有害物質(zhì)的研究，以抑制污染物排放揮發(fā)為手段而開(kāi)發(fā)出的環(huán)保涂料不斷問(wèn)世．這樣的環(huán)保涂料產(chǎn)品具有無(wú)污染、使用無(wú)危險(xiǎn)等特點(diǎn)，替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑涂料已經(jīng)成為環(huán)保涂料的主要發(fā)展趨勢(shì)之一．

１　水性涂料

１．１　水性涂料的發(fā)展現(xiàn)狀

由于水性涂料對(duì)環(huán)境具有良好的保護(hù)性，并具有不會(huì)浪費(fèi)資源和能源的這些長(zhǎng)處，其產(chǎn)品流入市場(chǎng)很迅速，而且其占有率還在逐漸擴(kuò)大．在日本和美國(guó)等國(guó)家，２０世紀(jì)８０年代水性涂料的銷售總量很高．各自占１８％和２２％之多．英國(guó)在２０世紀(jì)９０年代中期，水性涂料產(chǎn)量非常高，占全國(guó)涂料總產(chǎn)量的６４．５％．而我國(guó)從研究水性涂料是從２０世紀(jì)６０年代開(kāi)始的．１９９０年后，國(guó)家開(kāi)始加大力度發(fā)展水性涂料．

１．２　水性涂料的優(yōu)缺點(diǎn)

盡管水性涂料具有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，如污染小，較為安全，處理便捷等，但也同時(shí)具有一些不足點(diǎn)．主要表現(xiàn)在水性涂料中仍然存在有機(jī)物，這些有機(jī)物作為填料和基質(zhì)存在于涂料之中，其含量為２％～１２％左右，依然會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；干燥時(shí)需要的時(shí)間很長(zhǎng)，成膜的速度較慢，在溫度較低且濕度較高的環(huán)境下體現(xiàn)得尤為明顯．形成這種現(xiàn)象的主要原因是：水比有機(jī)溶劑更難以蒸發(fā)，從而可能需要加熱來(lái)促進(jìn)水分的逸出來(lái)實(shí)現(xiàn)干燥；相對(duì)有機(jī)溶劑的表面張力，水較大，這樣就導(dǎo)致基材潤(rùn)濕較難；水是極易腐蝕金屬的，用水作為溶劑的涂料不適合在金屬上涂膜；涂料中的有機(jī)高分子物質(zhì)一般不是非常親水，因此水性涂料不易儲(chǔ)存；水的結(jié)冰溫度比其他多數(shù)有機(jī)溶劑都要高，導(dǎo)致涂料低溫高溫穩(wěn)定性較差；由于水適合微生物滋生，因此容易發(fā)霉等．人們以改善水性涂料性能為目的，增大水性涂料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，近５０年來(lái)，對(duì)水性涂料進(jìn)行了很多的改善及研究探討．

１．３　水性涂料的分類

（１）水性環(huán)氧涂料．這種涂料利用了環(huán)氧樹(shù)脂良好的物理以及化學(xué)的性能，比如說(shuō)粘接能力、耐腐蝕性、堅(jiān)硬、耐化學(xué)溶劑性能等．水性環(huán)氧樹(shù)脂的其中一種是水乳型環(huán)氧樹(shù)脂，另一種是水溶型環(huán)氧樹(shù)脂．其制備方法主要有直接乳化法、相反轉(zhuǎn)法和自乳化法３種．除此之外，有些研究中還利用纖維素單晶納米材料的摻雜改良法，得到兼?zhèn)淙犴g性又堅(jiān)固的高性能水性環(huán)氧涂料．水性環(huán)氧涂料的成膜是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑反應(yīng)而完成的，然而這些反應(yīng)物對(duì)膜的性能影響較大，所以在水性涂料中使用的固化劑改性研究已成為國(guó)內(nèi)外的研究焦點(diǎn)．

（２）水性聚氨酯涂料．水性聚氨酯涂料在保有溶劑型涂料優(yōu)異性能外，其硬度較后者高，且具有更強(qiáng)的附著力．同時(shí)比后者更為耐腐蝕，溶劑ＶＯＣ含量低．但水性聚氨酯涂料也具有一些缺點(diǎn)，那就是黏結(jié)性較低，耐水性與耐候性等性能等還有一些不足之處．

（３）水性丙烯酸酯類涂料．丙烯酸酯乳液是現(xiàn)在水性涂料中應(yīng)用較多的一種．由于其具有理想的物理性能，如耐候性等，被廣泛應(yīng)用于水性涂料中．推動(dòng)該水性涂料的飛速發(fā)展．

（４）水性醇酸樹(shù)脂涂料．作為一種重要的涂料用樹(shù)脂，水性醇酸樹(shù)脂具有單體來(lái)源多、廉價(jià)、種類多、可調(diào)性較高等優(yōu)點(diǎn)．但是水性醇酸樹(shù)脂涂料雖然具有較強(qiáng)的涂附性和潤(rùn)滑性等優(yōu)勢(shì)，卻依然存在水性涂料所具有的共通缺點(diǎn)，如干燥緩慢，耐水耐候性差等，因此，依然需要一定的改良．目前對(duì)水性醇酸樹(shù)脂的改性研究主要包兩個(gè)方面，物理方面的改性和化學(xué)改性，其中效果最顯著的為丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂和苯乙烯．最近隨著對(duì)聚氨酯研究的普遍化，也出現(xiàn)了許多以聚氨酯改性的醇酸樹(shù)脂研究．

２　粉末涂料

２．１　粉末涂料簡(jiǎn)介

粉末涂料是用固體組分調(diào)制出的一種低ＶＯＣ含量的涂料．用熔融混合的方式制作基體，將固相的顏料以及其他與涂料不相容的組分均勻分散在基體中，最后將混合好的固相做粉碎處理．涂膜的時(shí)候?qū)⒎鬯榈姆勰┦紫葒姷交�板上，在通過(guò)烘烤，使其熔融而實(shí)現(xiàn)膜的均勻分布，從而達(dá)到涂膜的目的．粉末涂料可以分為兩種類型，一種是熱固性粉末涂料，另一種是熱塑性粉末涂料．現(xiàn)實(shí)生活所使用的粉末涂料中，熱固性的占９０％以上．２００３年全球的粉末涂料產(chǎn)量超過(guò)２８０萬(wàn)噸，其中我國(guó)占其中的４５％以上．

２．２　粉末涂料環(huán)保性能分析

（１）無(wú)溶劑，危害�。畟鹘y(tǒng)的液體涂料使用的有機(jī)溶劑，這可以導(dǎo)致ＶＯＣ的揮發(fā)．在制備運(yùn)輸，以至于使用的過(guò)程中需要其溶劑完全揮發(fā)，才可以達(dá)到牢固成膜的目的．而且有機(jī)溶劑的含量普通在４０％～６０％，在涂料中占有很大的體積．因此可以看出，傳統(tǒng)的液體涂料在生產(chǎn)到運(yùn)用的整個(gè)過(guò)程中都會(huì)揮發(fā)出ＶＯＣ，對(duì)環(huán)境以及人體造成不利影響．在揮發(fā)性有機(jī)物中，有些是極易燃燒的，因此具有火災(zāi)隱患．除此之外，后期處理也比較困難．相比而言，粉末涂料完全由固相組成的涂料，其中沒(méi)有可以揮發(fā)的溶劑，其在制造儲(chǔ)存使用等過(guò)程中不存在上述的危害．

（２）涂裝簡(jiǎn)易，效率高．傳統(tǒng)的液體涂料施工需要經(jīng)過(guò)非常多到工序才能完成，加工周期為一周左右，且涂裝完全之后還需要揮發(fā)一段時(shí)間，而固相涂料的成膜只需要加熱成膜即可．

（３）低浪費(fèi)，可回收利用．用多少取多少，剩余的涂料可以與同種粉末進(jìn)行混合，留于下次再使用，這樣便抑制了浪費(fèi)，減少了涂裝過(guò)程中因?yàn)橛昧坎淮_定而帶來(lái)的損失．而且粉末涂料的利用率很高，平均超過(guò)了９６％，與此相比，以液體為溶劑的涂料的利用率較低，大概在５０％左右．

（４）成膜牢固，耐磨耐用．固相涂料的涂膜是通過(guò)熔融均勻化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，更加牢固的涂覆于基材的表面．由于其固相含量很高，因此具有硬度高，耐磨等的優(yōu)點(diǎn)．也可以利用這個(gè)優(yōu)點(diǎn)制成各種功能性涂料．

（５）成膜厚．粉末涂料的涂膜較厚，其厚度在單次涂裝中可達(dá)５０～３００μｍ，并且在涂膜過(guò)程中不會(huì)由于溶質(zhì)分散的不均勻而形成針孔，不會(huì)出現(xiàn)液體溶劑涂料涂厚膜時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的一些缺陷．

（６）節(jié)能．在這粉末涂料固化過(guò)程中，通常需要很高的溫度．但是粉末涂料中不含有有機(jī)溶劑，不會(huì)揮發(fā)出ＶＯＣ，使得烘房中的空氣得以循環(huán)利用．因此，在固相粉末涂料的成膜過(guò)程中，基本不需要再加熱，補(bǔ)充熱量．而含有有機(jī)溶劑的液體涂料中的可揮發(fā)ＶＯＣ具有一定爆炸極限．在注意爆炸極限的情況下，控制溫度反而需要更多的能量．

３　高固體分涂料

如果涂料中的固體含量占總體的６５％～８５％，那這種涂料就可以稱為高固體分涂料．其ＶＯＣ含量很低，并且仍然具有很好的涂膜效果．顯然，類似于粉末涂料，高固體分涂料也降低了傳統(tǒng)溶劑涂料所帶來(lái)的污染．高固體的含量對(duì)涂料的黏度具有必然的影響性．一般會(huì)增加體系的黏度，使涂膜工藝變得較為困難．目前，對(duì)于高固分涂料的研究主要集中在在降低體系溶劑的情況下減小涂料黏度這一點(diǎn)上．高固分涂料的涂膜性能作為環(huán)保涂料來(lái)說(shuō)，其性能還遠(yuǎn)不及液體溶劑涂料．但是其具有很好的發(fā)展前景．由于ＴＶＯＣ對(duì)生物及環(huán)境的危害已被人們所認(rèn)知，所以這種環(huán)保涂料還有待進(jìn)一步研究探討．

３．１　高固體分涂料的種類

（１）環(huán)氧高固體分涂料．在高固分涂料中，屬環(huán)氧樹(shù)脂的低聚物的成膜性能最為優(yōu)秀．其具有許多非常優(yōu)良的性能，如良好的機(jī)械性能及防腐耐化學(xué)性等．而在這種環(huán)氧樹(shù)脂中，性能最好的是在低于室溫的情況下，以含有氨基的固化劑所合成的環(huán)氧樹(shù)脂．這類涂料的固體含量很高，幾乎是１００％．其具有快速聚合的特點(diǎn)，可能可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限厚度的成膜涂裝．

（２）聚酯高固體分涂料．聚酯的性能介于醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂之間，較醇酸樹(shù)脂在顏色、戶外耐久、保色性及韌性方面更優(yōu)，但戶外耐久性及耐皂化性能不及丙烯酸樹(shù)脂．

（３）醇酸高固體分涂料．醇酸高固體分涂料的涂膜較均勻，并且其對(duì)環(huán)境的影響非常�。畣未蔚某赡た梢缘玫剑叮怠�７０ｎｍ的膜，可以有效節(jié)省人力物力以及時(shí)間，從而提高作業(yè)的速率．試驗(yàn)研究證實(shí)相對(duì)分子質(zhì)量處于１�。埃埃啊�１�。常埃暗拇妓針�(shù)脂才適用于制備高固體分涂料．

（４）丙烯酸高固體分涂料．這種涂料的膜在視覺(jué)上顯得非常厚實(shí)，且光亮，具有很高的裝飾效果，因此被廣泛用于裝飾領(lǐng)域．

（５）聚氨酯高固體分涂料．現(xiàn)在高固體分涂料在許多領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用．其制備比較簡(jiǎn)便，但是其外觀以及耐候性能相對(duì)較低．用于防腐領(lǐng)域的高固體分涂料很容易制備，用低黏度聚醚配置的高固分涂料的固體相含量幾乎是１００％．這種聚氨酯高固分涂料被廣泛用于地坪涂料和防腐涂料等．

３．２　高固體分涂料發(fā)展前景

這種固體含量很高的涂料具有干燥快低污染等優(yōu)點(diǎn)．其涂膜的性能具有良好的外觀，可以被應(yīng)用于環(huán)保、防腐、高級(jí)裝飾燈等領(lǐng)域．而且其成本低廉，具有廣泛的應(yīng)用前景．

４　功能光催化涂料

ＴｉＯ２是一種重要的光催化材料，具有很多優(yōu)良的性能，如無(wú)毒、具有較強(qiáng)的著色力和遮蓋力，以及具有很好的耐候性等．因此，ＴｉＯ２在工業(yè)中，包括涂料等的各個(gè)領(lǐng)域中，都得到了非常廣泛的應(yīng)用．與此同時(shí)，充分利用ＴｉＯ２表面所具有的優(yōu)良的光催化性能的涂料已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用．

４．１　光催化涂料的發(fā)展現(xiàn)狀

自從ＴｉＯ２作為一種被廣泛關(guān)注的光催化材料后，這種研究在日本進(jìn)行了進(jìn)一步比較深入的研究．這研究包括兩個(gè)方面，第一個(gè)方面是著重于提高ＴｉＯ２在光催化中各個(gè)波長(zhǎng)的光的利用效率以及其他新穎性能的發(fā)掘等．另外，還在環(huán)保等實(shí)際應(yīng)用方面進(jìn)行了進(jìn)一步的研究．目前，利用二氧化鈦光催化劑所制成的涂料制品，已經(jīng)被應(yīng)用于環(huán)保涂膜的各個(gè)領(lǐng)域．進(jìn)入２１世紀(jì)之后，光催化涂料的年銷售總額在日本更是高達(dá)７００億日元，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益．與之相比，我國(guó)的光催化材料還屬于起步階段，發(fā)展到現(xiàn)在還未滿１０年時(shí)間．２０１０年初，我國(guó)發(fā)布了４個(gè)初級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，其他相關(guān)水平標(biāo)準(zhǔn)的制定也才被納入議程．到２００９年各種光催化材料應(yīng)用產(chǎn)品按照市場(chǎng)銷售總量排序，第一位是空氣凈化材料，約占總體的７０％ 左右，自清潔功能材料占２０％，殺菌及凈化水材料占１０％．日本主要是應(yīng)用于功能環(huán)保涂料，約占５８％，這說(shuō)明我們國(guó)家光催化涂料研究方面有著很大的市場(chǎng)．目前，我國(guó)產(chǎn)業(yè)內(nèi)中小企業(yè)居多，研發(fā)不足，大多是代理國(guó)外的產(chǎn)品．由于缺少完備的市場(chǎng)監(jiān)管體系，很多企業(yè)的產(chǎn)品未經(jīng)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)即進(jìn)入市場(chǎng)銷售，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊．

４．２�。裕椋希驳拇呋瘷C(jī)理

ＴｉＯ２作為一種性能很好的光催化材料，具有特有的能帶結(jié)構(gòu)．ＴｉＯ２晶體中，滿的價(jià)帶和空的導(dǎo)帶之間存在著一個(gè)禁帶．這個(gè)禁帶具有一定的寬度，在兩種晶型中有不同的體現(xiàn)．其中．金紅石結(jié)構(gòu)的金帶寬為３．０ｅＶ，而銳鈦礦結(jié)構(gòu)的則為３．２ｅＶ．當(dāng)有能量被吸收，且大于禁帶的寬度時(shí)，該價(jià)帶中的電子就會(huì)收到激發(fā)，從而進(jìn)入到導(dǎo)帶，并且在導(dǎo)帶中能形成具有較高活性的電子（ｅ－），與此同時(shí)，會(huì)在價(jià)帶產(chǎn)生一個(gè)空穴（ｈ＋），這個(gè)空穴帶正電．通過(guò)以上過(guò)程，便形成了電子－空穴對(duì)．在ＴｉＯ２表面吸附的水分子或羥基可以與其空穴發(fā)生反應(yīng)，形成ＯＨ 自由基，這種自由基具有很高的反應(yīng)活性．ＯＨ 自由基具有較高的反應(yīng)能，高達(dá)４０２．８ＭＪ／ｍｏｌ，具有引發(fā)絕大多數(shù)有機(jī)分子發(fā)生氧化反應(yīng)的能力．之后進(jìn)一步反應(yīng)生成ＣＯ２

和Ｈ２Ｏ．反應(yīng)方程式為

４．３�。� 摻雜ＴｉＯ２復(fù)合光催化涂料

４．３．１�。祝希�／ＴｉＯ２

粉末光催化機(jī)理　光催化劑的活性由多種因素決定．其中包括對(duì)不同波長(zhǎng)的光吸收能力以及電荷的分離速率，還有載流子的轉(zhuǎn)移效率這幾點(diǎn)．外界雜質(zhì)進(jìn)入半導(dǎo)體，電子可以圍繞這些雜質(zhì)原子運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成量子態(tài)．Ｗ 中含有６個(gè)成鍵電子，在Ｗ 取代晶格中原有的Ｔｉ之后，會(huì)有４個(gè)電子成鍵，因此會(huì)多余２個(gè)成鍵電子．其中，雜質(zhì)形成正電中心，并且可以束縛電子．導(dǎo)致電子在雜質(zhì)的周圍運(yùn)動(dòng)，從而形成一個(gè)量子態(tài)．然而，雜質(zhì)對(duì)電子的束縛力不強(qiáng)，電離能也不大，所以其很容易產(chǎn)生躍遷，并且需要的能量不是很大．通過(guò)以上分析，可以看出雜質(zhì)能級(jí)的存在是ＷＯｘ／ＴｉＯ２復(fù)合材料不僅在紫外光下，同時(shí)在可見(jiàn)光下具有吸收的主要原因之一．載流子的運(yùn)動(dòng)有快有慢，這種差異主要是由半導(dǎo)體的遷移率決定的．在同一種材料中，載流子的遷移率還要受到其他因素的影響，例如摻雜其他粒子等．并且其遷移率隨著摻雜不同而變化．Ｗ 有６個(gè)價(jià)電子，當(dāng)其摻雜進(jìn)ＴｉＯ２時(shí)，使其導(dǎo)帶附近的電子增多，從而填進(jìn)能帶的電子也隨之增加，導(dǎo)致遷移率提高．如圖１所示．

光照射前后能級(jí)示意圖

４．３．２　ＷＯｘ／ＴｉＯ２粉末自清潔涂料的優(yōu)勢(shì)　具有光催化自潔性能的涂料具有很大的發(fā)展空間．研究表明，在二氧化鈦晶體中，銳鈦礦型ＴｉＯ２具有最好的性能，可以吸收３８８ｎｍ處的紫外光．但是即使如此，對(duì)太陽(yáng)光譜的利用率仍然很低，大概只占有５％左右．可以看出，其在室內(nèi)自然光中的催化效率很低．但是自潔功能涂膜在實(shí)際應(yīng)用中，主要是利用可見(jiàn)光，因此利用摻雜改性的方法提高ＴｉＯ２光催化劑對(duì)可見(jiàn)光的利用率成為研究熱點(diǎn)．目前，在增大吸收光波長(zhǎng)方面的研究很多，其主要采用金屬離子摻雜，使其表面具有更好的性能，如銀（Ⅰ）、鐵（Ⅲ）、銅（Ⅱ）、鉻（Ⅲ）、鉬（Ⅴ）對(duì)二氧化鈦的摻雜改性．通過(guò)總結(jié)ＷＯｘ／ＴｉＯ２薄膜表的催化現(xiàn)象，可以發(fā)現(xiàn)其表面缺陷，因此使其對(duì)吸收能量的要求變小，從而對(duì)可見(jiàn)光的吸收能力增強(qiáng)．

４．４　光催化涂料的應(yīng)用

（１）空氣凈化．將涂料涂于墻壁上，可以對(duì)空氣進(jìn)行一定程度的凈化，從而起到殺菌消毒等作用，適合于一些衛(wèi)生以及公共場(chǎng)合，例如醫(yī)院或電影院等．此外還可以抑制病菌，防止傳染病，比如在醫(yī)院中應(yīng)用基于ＴｉＯ２粉末的除菌化器，具有明顯的殺菌效果，這是單純的紫外線消毒所無(wú)法達(dá)到的．

（２）自清潔處理．可以用于凈化一些使用過(guò)的器具，如醫(yī)療手術(shù)用品等，從而達(dá)到殺菌、消毒的作用，還可以在電力系統(tǒng)應(yīng)用于可以防止污閃（ｆｌａｓｈｏｖｅｒ），此外還可以涂于不易清理或者不需要?jiǎng)佑锰�多人力物力清理的公共設(shè)施上，或者涂在玻璃表面．

（３）污水處理．用于處理污水，這些污水可能來(lái)自于生活或者工業(yè)等，農(nóng)業(yè)中也會(huì)產(chǎn)生一些污水，如農(nóng)藥的釋放等．近些年來(lái)，農(nóng)業(yè)無(wú)土栽培發(fā)展較快．植物會(huì)抑制自身或者其他植物的生長(zhǎng)，從而釋放出一些激素類物質(zhì)．使用二氧化鈦粉末便可以清理這些物質(zhì)．

（４）醫(yī)療．除了可以用于殺菌消毒，清潔醫(yī)療器具之外，有些研究還表明，二氧化鈦粉末在可以控制的條件下，能抑制和殺死癌細(xì)胞．ＴｉＯ２粉末同時(shí)具有親水性和親油性，可以用于清理血管，防止血栓的淤積．

（５）印刷．氧化鈦粉末可以降解油墨，提高印刷用紙的回收利用率．

５　多孔吸附性功能涂料

５．１　硅藻土涂料

硅藻土主要由是ＳｉＯ２構(gòu)成，白色．但是通常表現(xiàn)為發(fā)黃的多孔物質(zhì)．硅藻土具有一些令人關(guān)注的性能，如多孔性、高比表面積、較大的硬度及化學(xué)穩(wěn)定性等．通常被用作隔熱材料，吸附劑．在日韓等國(guó)，利用硅藻土的特性，開(kāi)發(fā)出了一系列的室內(nèi)裝飾材料，如硅藻磚等．不久之前，又新開(kāi)發(fā)出一種含有硅藻土摻雜的涂料．這種涂料在調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度、吸附有毒氣體、凈化空氣等方面具有非常好的表現(xiàn)．

（１）調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度．木炭被廣泛用作室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)劑．然而硅藻土的細(xì)孔比起木炭來(lái)還要多很多，可多達(dá)到５　０００～６�。埃埃氨叮�這些細(xì)孔可以在室內(nèi)濕度較高時(shí)吸收空氣中的水分，達(dá)到一個(gè)平衡，而到了空氣干燥的時(shí)候，由于濕度平衡的移動(dòng)，細(xì)孔中的水分又會(huì)被釋放會(huì)空氣中．而且由于其不可壓縮的性質(zhì)，使其很難膨脹、脫落．

（２）吸附有毒氣體．現(xiàn)在環(huán)保涂料的發(fā)展還不是很成熟，家居實(shí)用的涂料中還是含有諸如甲醛之類的揮發(fā)性有機(jī)物，會(huì)對(duì)人體及環(huán)境帶來(lái)危害．建筑涂料的使用中，其ＶＯＣ量是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的．不過(guò)多種材料一起使用的時(shí)候，ＶＯＣ就會(huì)疊加，很有可能達(dá)到對(duì)人類有害的標(biāo)準(zhǔn)．通過(guò)在室內(nèi)使用硅藻土涂料，可以利用其較強(qiáng)的吸附能力對(duì)空氣中的有害氣體進(jìn)行吸附，從而降低室內(nèi)有毒有機(jī)揮發(fā)物的濃度，保護(hù)健康．

（３）耐磨，易清潔．硅藻土具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能．通過(guò)添加硅藻土，可以為基體涂料直接增加優(yōu)異的表面性能，包括黏稠性，表面光澤度等，提高涂料表面的硬度，抗磨損，抗劃痕．雖然硅藻土是多孔結(jié)構(gòu)，但是其孔很細(xì)，不易使空氣中的灰塵進(jìn)入到涂料中，因此較易清潔．

（４）天然無(wú)危害．硅藻土是天然材料，因此使用硅藻土對(duì)人體沒(méi)有任何毒副作用，具有很高的安全性能，比較易于使用在醫(yī)院、學(xué)校等公共場(chǎng)合，而不會(huì)對(duì)人類造成一些意想不到的傷害．

此外，除了不會(huì)揮發(fā)出有毒的有機(jī)揮發(fā)物，硅藻土還具有一定的改善環(huán)境的功能．隨著其發(fā)展，這樣的環(huán)保能力已經(jīng)被更多的涂料商及環(huán)保擁護(hù)者所關(guān)注．室內(nèi)裝飾不斷發(fā)展完善的今天，這種環(huán)保涂料正在占有越來(lái)越重要的地位．為了滿足人們的需求，硅藻土涂料還有很大的發(fā)展空間和廣闊的發(fā)展前景．

５．２　二氧化硅氣凝膠功能涂料

氣凝膠是最近才發(fā)展起來(lái)的一種較新的介孔材料．其特點(diǎn)是空多且質(zhì)輕．研究最為成熟的是ＳｉＯ２氣凝膠，其具有很多奇妙的特性，如高達(dá)１０３�。恚玻�ｇ的大表面積，良好的透明性，顯示出半透明或接近透明，以及有熱導(dǎo)率極低等（２×１０－２�。�·ｍ－１·Ｋ－１）．由于二氧化硅氣凝膠具有多孔性，所以很容易吸附一些比如氣體這樣的小分子物質(zhì)，已達(dá)到凈化空氣的效果．同時(shí)，空氣的導(dǎo)熱比較差，而二氧化硅氣凝膠的孔中可以吸附大量的空氣，因此隔熱性能也非常好．所以，如果在涂料中摻雜一定比例的二氧化硅氣凝膠與光催化劑，可能可以提高涂料的吸附性能和光催化性能．但是由于二氧化硅氣凝膠屬于無(wú)機(jī)相，所以向其中摻雜二氧化硅氣凝膠可能導(dǎo)致涂料的成膜性能下降．目前關(guān)于二氧化硅氣凝膠涂料的研究非常少．

６　結(jié)論

單純替換涂料中的溶劑，可以有效控制涂料中有毒揮發(fā)性有機(jī)物的含量，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的．目前，世界上已有大量針對(duì)以上主要環(huán)保涂料的研究．筆者認(rèn)為二氧化硅氣凝膠作為一種良好的吸附材料，可將其摻雜在水性涂料中，既可以使涂料具有吸附性，又可以大大抑制ＶＯＣ的揮發(fā)．同時(shí)，ＴｉＯ２是一種常見(jiàn)的光催化劑．向其中摻雜Ｗ 之后，可以使其吸收光譜發(fā)生紅移，在可見(jiàn)光下具有更好的光催化性能．將二氧化硅氣凝膠和ＷＯｘ－ＴｉＯ２以適合的比例摻雜到水性涂料中，以達(dá)到涂料自身的吸附／光催化作用同時(shí)進(jìn)行，形成一個(gè)呼吸過(guò)程，從而更有效率地降解空氣中的有毒氣體．這種既具有吸附性能，同時(shí)又具備可見(jiàn)光催化性能的新型環(huán)保涂料將會(huì)受到越來(lái)越多研究者們的青睞．