智能涂膜材料将成为新材料发展的下一个风口

智能涂膜材料将成为新材料发展的下一个风口关于智能涂膜材料智能的概念，是相对于传统涂膜而言，传统意义上的涂膜一般只具有保护和装饰性能的涂层材料，通常这些性能是单向的，即这种性能不能随周边环境的改变而做出响应，而智能涂膜则不同，它可以对外部环境的变化以可控的方式进行相应的反馈，产生自适应的特殊性能，使涂层继续保持有效。智能材料在现代建筑市场中，涂膜的应用一直备受关注，随着环保节能步伐的加快，智能涂膜也正在成为一股新鲜的涂膜势力，其广泛的应用前景则会为材料工业创造出一片可观的市场空间。智能涂膜成未来涂膜发展新方向。很久以前，克鲁马努人就把动物的油脂或植物蛋白质与干草灰混合在一起，涂抹在岩石洞穴的内壁上，由此诞生了史上最初的涂膜雏形。直到距今60年前，我们还在用铅白、植物油和催干剂等合成墙面涂膜。在温和的环境下，这种涂膜的使用寿命可以达到3年左右。相对于涂膜的历史而言，智能涂膜是近年来发展起来的新概念。之所以提出智能概念，是相对于传统涂膜而言的，传统意义上的涂膜一般是指只具有保护和装饰性能的涂层材膜,通常这些性能是单向的,也就是说这种性能不能随周边环境的改变而做出响应，而〃智能〃则恰恰反之，智能涂膜可以对外部环境的变化以可控的方式进行相应的反馈，产生自适应的特殊性能，使涂层继续保持有效。从智能涂膜的研发来看，实现涂膜性能的智能化可以通过三个基础的步骤。首先是选择添加剂，适合的添加剂需要具有独特性能表现，足以满足配方中对〃智能化”性能的要求;其次是对涂膜树脂基膜、颜料以及原材料的选择，此类材料从单个性能上无法满足涂膜的基本性能，但通过配方搭配可以满足涂膜的基础性能，包括各种力学性能和抗性等;再次是实现涂膜涂层对外面环境的性能反馈。智能涂膜材料的应用目前主流的智能涂膜主要有几大类型，一类是环境反馈型，包括传感涂膜、热敏和压敏涂膜等;一类是纳米应用型，包括自愈合涂膜、光学涂膜、超导涂膜等;一类是生物活性型，包括抗菌涂膜、生物基涂膜、光引发和生物引发涂膜等;另有一类是具创新性的涂膜材膜，包括超级疏水涂膜、自润滑涂膜和自我牺牲涂膜等。英国纽卡斯尔大学所研发的监测桥梁等金属结构疲劳情况的传导型智能涂膜，就在配方设计中加入了细微压电材料晶体，当这种晶体受到拉伸和挤压时，可产生与所受外力成比例的电信号，人们通过分析这些电信号，可以了解建材的疲劳程度。在使用中，工作人员只要在金属结构表面涂覆该种涂膜，再外涂一层导电涂层，当施加电压时，涂膜中的晶体与构件表面形成正确的角度，金属构件无论从什么方向受力时，涂膜都可产生相应的电信号，受力越大，产生的电信号越强。在2010年的美国化学学会上，科学家宣布成功研制出一种可"感知〃温度的智能涂膜。将该材料涂抹在屋顶上，不仅可以在炎热的夏季反射太阳光，降低高昂的电费，而且当冷空气袭来，还能转变角色，把太阳能运输到屋里，保持室内温度。在涂膜制作过程中，废弃食用油首先被液化为一种液态聚合物，与未经加工过的食用油不同，该聚合物不会散发出任何味道。在温暖天气中，涂上智能涂膜的屋顶温度可以下降50%至80%;而在寒冷天气中，高温可提高80%。国内智能涂膜的研究也于90年代末由国内高等院校展开，由西南交通大学联合上海无忧树研发的用于隧道及地下工程的丙烯酸盐喷膜智能防水涂膜材料，这种材料成功解决了传统防水材料在地下工程防水过程中的涂层干燥时间过长，破损后不能修复、材料性能不能随地下环境变化而调节的一系列问题，成功的应用国内众多的地下基础设施建设中，解决了地下工程渗漏严重的防水癌症问题；涂膜的发展与材料学，尤其是高分子材膜的科学发展紧密相关。近年来兴起的纳米材膜技术更加速了智能涂膜的快速前进。除此之外，提倡环境友好的环保要求，也很大程度地推动了智能涂膜在水性、无溶剂、高固、能量固化、粉末涂膜等领域的突破。尽管未来涂膜的发展领域不能被绝对准确地预测，但清楚的是，随着智能技术的不断出现和微观技术的发展，涂膜产品的差异化，对社会的影响，将在未来几十年里出现戏剧性的变化,它将帮助我们涂画更美的未来。智能涂膜材料的发展趋据最新数据研究表明，全球智能涂膜招商市值预计由2013年的3.63亿美元增长至2020年的40亿美元，材料的质量和性能因素也将超过价格因素成为选择涂膜时首先考虑的选择。智能涂膜市场增长动力主要来自新应用领域，包括建筑，能源，军事，汽车，医疗以及消费电子品等行业。其中，自洁涂膜占比最大，在2018年市值将达到14亿美元,而防腐涂膜将达4.49亿美元。自洁涂膜在非玻璃基板领域，比如铝墙板，地砖和纺织品等领域的增速最快。而在玻璃领域自洁涂膜虽有广泛应用，但研究表示，现有以及新生领域，包括防雾和防炫射应用将有大量增长空间。智能防腐涂膜则主要用于传统涂膜无法满足的极端领域。多用途智能防腐涂膜主要解决氧化，磨损