随着国民经济的发展和科学技术的进步，涂料除了保护和装饰的传统功能，还要能够满足经济建设各行各业在特种条件下的特殊功能要求。在功能材料的研究和应用中，功能涂料已经占有十分重要的地位，并将在更多领域发挥更大作用，新兴特种领域的功能涂料是现代涂料工业中活跃的领域。功能涂料的种类多样，可实现许多特殊功能，如发光、屏蔽射线、吸收太阳能、标志颜色、防火、防水、耐磨、防滑、自润滑、隔声、减震、磁性、导电、屏蔽电磁波、防静电、防污、防霉、杀菌、防腐、防海洋生物黏附、示温和温度标记等。下文小编带大家一起看看常见的功能涂料类型~

一、导电涂料

导电涂料是涂覆于非导电底材上，使其具有传导电流能力的一类涂料，能起到电磁屏蔽和抗静电的作用。导电涂料按照是否依靠外加导电性填料来实现导电功能可分为结构型导电涂料和掺合型导电涂料。结构型导电涂料亦称之为本征型导电涂料，它是利用本身具有导电性能的高分子聚合物作为导电涂料制备过程中的主要基体树脂，来最终实现涂层的导电效能。掺合型导电涂料是目前应用比较广泛的导电涂料，它是通过在本身不具备导电性能的成膜树脂中掺入具有优异导电性的填料粒子，来最终实现涂层的导电性能。

用于电磁屏蔽的用途的导电涂料

掺合型导电涂料用导电填料主要有金属系（银粉、铜粉、镍粉等）和炭系（石墨、炭黑等）。自导电涂料研制开发以来碳系导电涂料就凭借其低廉的价格、良好的导电性能，在抗静电领域得到了广泛的应用，之后发展起来的金属系导电涂料，主要是以导电的铜粉、镍粉、银粉等作为掺合型导电涂料的填料，具备更为优异的导电性能。

复合导电填料的应用可以明显降低导电涂料的生产成本。例如，可以将本身不具有导电性且成本较低的云母玻璃珠或金属粉等表面包覆银粉，从而大大降低了导电涂料的制备成本，同时也获得了较好的导电性能；导电涂料中不同粒径填料的混合使用，使得较大填料粒子之间的空隙被粒径较小的粒子所填充，增加了导电填料粒子接触的数量，形成了更多的三维立体导电网络结构，同时由于降低了粒子之间绝缘隔离层的厚度，大大减小了电子穿越聚合物隔离层的阻力，提升了涂层的导电性能。

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二、磁性涂料

磁性涂料是制作各种磁带、磁盘、磁鼓、磁泡等磁性记录材料的涂覆材料，由作为颜填料的磁性粉末（磁性介质）、成膜基料、助剂和溶剂组成。其核心组分是磁粉，是决定磁性记录材料质量的主要因素，针状γ-Fe2O3和含钴γ-Fe2O3是大量使用的磁粉。成膜基料是磁性涂料的重要组成部分，决定着磁性涂层对底材的附着力和耐磨性，约占涂料总量的30%。溶剂应能保证磁性涂料具有一定的流动性，良好的分散性和稳定性。助剂主要有分散剂、偶联剂、增强剂、润湿剂和防静电剂等。

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三、耐磨涂料

磨损是日常生活中必然存在的现象，只要是两个相互运动的接触表面，都会有磨损现象的存在。磨损被称为是材料失效的三大主要形式之一。据统计，每年约有将近50%的能源消耗以及70%的设备损坏归因于各种形式的磨损。磨损不仅造成能源和材料的浪费，还造成经济上的巨大损失，严重的甚至还危及人身安全，影响国民经济的发展。磨损一般都发生在材料的表面。如果我们可以在材料表面采取有效的防护措施，那么就可以极大地减少磨损带来的损失。在材料表面制作一层薄薄的涂膜，可以明显降低表面的摩擦系数，提高材料的耐磨性能，该涂膜称为耐磨涂层。耐磨涂料常用的树脂分为 3 大类，即聚氨酯及其改性物、环氧及其改性物、有机硅及其改性物。

仅由树脂基体构成的涂料，机械强度很低，耐磨损性能差，尤其是在长时间冲击力与机械作用之后，涂层很快就会磨损，甚至从基体表面剥落，失去对基材的保护作用。为了提高涂层性能，需要在耐磨树脂中添加耐磨类的填料。耐磨填料是一种特殊的填料，加入涂料中固化后，能均匀分布并且能微突于涂膜表面。当涂膜承受摩擦时，实质摩擦部分为耐磨填料部分，涂膜被保护，免遭或少遭摩擦，从而延长了涂膜的使用周期，赋予涂膜更好的耐磨性。

涂料用耐磨填料可以分为两大类：①无机物类，如氧化铝、碳化硅、氮化硼、二硫化钼、玻璃鳞片、矿石粉、金属薄片等；与没有加填料的涂膜相比，加入金属氧化物填料的涂膜耐磨性有较大的提高。尤其是加入Al₂O₃、SiC、BN、Pb₃O₄和Cr₂O₃的涂膜磨损失重较小，耐磨性较好。

无机填料对涂膜耐磨性的影响

②有机物类，多为惰性高分子材料，如橡胶粉末、 聚氯乙烯粒子、聚酰胺粒子、聚酰亚胺粒子等。

四、抗菌涂料

抗菌涂料是指通过添加具有抗菌功能并能在涂膜中稳定存在的抗菌剂，经一定工艺加工后制成的具有杀菌和抑菌功能的涂料。当抗菌涂料用于公共场所时，能够降低公共场所的细菌数量，降低交叉感染和接触感染的几率；用于居家环境时，能有效地降低家具等物品上的细菌密度，优化人们的居住环境。目前，抗菌涂料的研究主要集中在抗菌剂和涂料的匹配性问题及环境安全问题方面。

目前，涂料中所使用的抗菌剂主要有天然抗菌剂、无机抗菌剂和有机抗菌剂三大类。

三类抗菌剂的特性比较

天然抗菌剂是人类使用最早的抗菌剂，主要来源于动植物中的一些提取物，如壳聚糖、蜂胶、鱼精蛋白和大蒜素等。天然抗菌剂的使用有较高的安全性，对人体无毒，无刺激，但是天然抗菌剂的加工性能很差，高温下容易分解失去作用，受到来源、成本、提取技术等诸多条件的限制，在涂料应用中有很大限制，不能够大规模生产。

无机抗菌剂是利用银、铜、锌、钛等金属及其离子的杀菌或抑菌能力制得的一类抗菌剂。无机抗菌剂主要有银系抗菌剂和氧化物型抗菌剂两大类，涂料中应用广泛的无机抗菌剂主要有：无机银系抗菌剂、TiO₂系列光触媒抗菌剂、氧化锌晶须复合抗菌剂及其它无机纳米抗菌剂等。无机抗菌剂可分为金属离子型抗菌剂和光催化型抗菌剂。金属离子型抗菌剂是将铜、银、锌等金属以及其离子负载于各种矿物载体上制得的；光催化型抗菌剂是利用N型半导体化合物在紫外光照射或氧气和水的存在下产生强氧化物质使微生物失去活性，从而起到杀菌抑菌的作用。

涂料中常用的有机类抗菌剂有几十种，主要有季胺盐类、双胍类、醇类、酚类、有机胺类、吡啶类、异噻唑啉酮类等。有机抗菌剂是通过化学反应破坏细胞膜，使蛋白质变性、代谢受阻，从而起到杀菌、防腐及防霉等作用。有机抗菌剂杀菌力强、即效好，来源丰富，但存在毒性、安全性较差、会产生微生物耐药性、耐热性较差、易迁移等不足。

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五、发光涂料

超长余辉蓄能型发光涂料属于近代高科技功能材料，这种材料可以在太阳光或灯光等可见光照射下吸收并储存光能，然后在黑暗处将吸收的能量再以可见光的形式缓慢地释放出来，发光时间持续10h以上。这种发光涂料由于其拥有超长余辉、高亮度、发光时间长、无放射等优点，应用十分广泛。不仅用于建筑装饰装璜、公共场所安全通道的警示标志，也可用于人造景观、文化艺术品装饰及特殊场合的发光标志，还可以作为隐蔽照明和低度应急照明，给人们的夜间生活和工程作业带来极大的方便，是涂料研究的一个特殊领域。

荧光跑道

发光涂料是将发光颜料、有机树脂或乳液、有机溶剂或水、无机颜、填料、助剂等按一定的比例通过特殊的加工工艺制成的。早期的蓄能发光涂料以硫化锌发光材料为颜料，现在则主要采用无毒无放射性的稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料，这种发光材料在涂料中是作为添加剂加入的，一般用量为15%～50%。

稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料是指以稀土特别是以Eu为激活元素、以碱土金属铝酸盐为基体的一类发光材料。其中Eu和Dy共激活的铝酸锶SrO·nAl2O3∶Eu、Dy是典型代表。由于此类发光材料具有其他发光材料无法比拟的优点，所以近几年来以此类发光材料研制的长余辉蓄能发光涂料正在水运、交通和消防领域中得到逐步推广，其特有的夜光性能为减少事故损失作出了卓越的贡献。

六、隐身涂料

红外隐身涂层材料主要针对红外热像仪的侦察，旨在降低武器在红外波段的亮度，掩盖或变形武器在红外热像仪中的形状，降低其被发现和识别的概率。而寻找低发射率材料是实现热红外隐身技术的关键。红外隐身涂料由于工艺简单、施工方便、坚固耐用、成本低廉，是目前热隐身材料中最重要的品种。迄今己研制、应用的热隐身材料多属此类。颜料是影响涂料隐身性能的重要因素之一。一般涂料粘合剂的ε值均较高，多年来主要依靠高反射性的颜料的调节作用来满足热隐身涂料低发射率的要求。

目前用于红外隐身涂料配方中的颜料主要有三种：金属颜料、着色颜料和半导体颜料。

1、金属颜料。金属颜料是迄今为止报导最多的用于热隐身涂料的颜料。它的颗粒形态、尺寸、含量和种类均显著影响涂层的光学性能。金属颗粒的形状按降低涂层发射率作用大小排列的顺序为鳞片状、小棒状和球状。对前两者，“直径/厚度”比较大时效果较明显。这三种形状的粒子的适宜尺寸范围为，鳞片状：直径1～100μm、厚度约1μm；棒状：直径0.1～10μm、长度1～100μm；球状：直径1～100μm。金属颜料的用量一般不超过40wt%，且以20wt%左右居多。可供选用的金属种类很多，但实际选择多为性优价廉的铝。金属颜料用量的增加虽然能使发射率下降，但是，金属颜料的高反射性虽有利于降低红外发射率，却增加了对雷达波、可见光和激光的反射。这不利于激光、雷达和可见光隐身，并有可能在这些波段具有“显形”作用。

2、着色颜料。为了满足可见光伪装的要求，着色填料也是红外隐身涂料的重要填料之一。选择着色填料的原则除满足可见光的伪装要求之外，还要求不对涂料的红外隐身性能有明显的影响。这就要求着色填料在红外频段具有发射率低、反射率高或透明度高的特性。着色填料有：金属氧化物和氢氧化物、硫化物、硒化物、无机盐和有机填料等。着色填料粒子大小对隐身性能影响很大，一般认为，其粒子尺寸应小于红外波长，大于近红外波长。这样填料既具有良好的红外透明性，又具有一定的可见光和近红外反射。

3、半导体颜料。半导体材料可作为涂料体系中的非着色颜料，通过固相掺杂法可改变材料的载流子浓度，使涂料同时具有多波段隐身效果。SnO2和In2O3是半导体材料中两个有代表性的品种。它们主要有以下特点：较低的红外发射率，符合红外隐身的要求；颜色偏淡，有良好的多频段隐身兼容基础;可通过掺杂控制红外反射谱，改变发射率。

七、隔热涂料

隔热涂料是一种新型的功能性涂料。它能够有效地阻止热传导，降低表面涂层和内部环境的温度，从而达到改善工作环境，降低能耗的目的。当前，世界能源紧缺问题日益严峻，各行各业对节能减排的要求越来越高。尤其是对于一些能源消耗大户--例如石化行业，在石化行业，每年因管道散热而损失的能量约占总能耗的三分之一，隔热保温涂料可有效提高设备及管道的节能效果，大量降低能源损失。此外，建筑隔热涂料施涂于建筑物表面可有效地降低建筑物表面及内部的温度，并能缓解建筑物表面温度变化，对建筑物有良好的保护作用，其对于改善生活环境和节约能源等有重要意义。研究和开发建筑隔热涂料具有重大的经济效益、环境效益和社会效益。

目前国内炼化企业通常使用传统多孔性的岩棉、硅酸铝卷毡等对设备和管道进行隔热保温，一般保温层的厚度可达100~200mm，施工工序复杂，成本高昂；而且厚实的保温层还会掩盖了设备及管道的损坏情况，使得石化企业难以规避常规的生产风险及安全隐患。与传统的保温材料相比，隔热保温涂料保温效果优异，若干毫米的厚度就能达到传统保温层100~200mm厚度的保温效果；因此，设备及管道的损坏情况也易于被检测，系统维护难度及维护成本也大幅下降。此外，涂料施工工艺简单，能够对弯头、三通、阀门等异形件实现全面覆盖，有效减少了管道的散热。

在隔热保温涂料领域，涂层的隔热保温性能主要是通过增大涂层的热辐射反射程度，增强涂层热辐射的发射率，减缓涂层的热传导等机理实现的。按隔热机理的不同，可分为反射型隔热涂料、辐射型隔热保温涂料和阻隔型隔热保温涂料三类。

1、反射型隔热涂料是通过在体系中添加对热辐射（太阳辐射、红外辐射等）有高反射率的颜填料，避免设备及建筑物对太阳辐射的吸收，达到隔热效果的涂料。颜填料是保证反射型隔热涂料对太阳辐射有高反射率的关键。一般来说，涂层颜色越浅，其对太阳辐射的反射率越高。因此传统的反射型隔热涂料都以白色为主，它们一般使用白度较高的TiO2、ZnO作为颜料。该类涂料对太阳辐射的反射率可高达80%以上，部分涂料甚至可达95%。因此，在夏天，涂装了反射型隔热涂料的建筑物的外墙温度远小于普通建筑物，仅略高于环境温度，大幅降低了建筑的冷却负荷，明显节省了用电量。在石化行业，反射型隔热涂料在石油储罐的隔热上有广泛应用，它能有效防止储罐温度过高而带来的安全隐患，提高罐区的可用库容。

反射型隔热涂料只是一种反射热辐射的材料，它不能阻碍其他2种传热方式对基材的传热。因此无法对高温传热介质（如高温输油管道、工业锅炉）保温，仅是一种应用于设施及建筑的外墙的隔热涂料。

2、辐射型隔热保温涂料是一种以发射热辐射的形式主动减少基材热传递的涂料。它是通过在涂料体系中添加能高效发射热辐射的颜填料，或将这些材料直接烧结成陶瓷涂层而实现的。当涂层吸收热量之后，它能将热量以一定波长的红外辐射发射回环境中，从而达到隔热降温的效果。

辐射型填料主要包括SiC、堇青石（主要成分为Mg₂Al₄Si₅O₁₈；可含有Na、K、Ca、Fe、Mn等元素）、过渡金属氧化物（如MnO₂、Cr₂O₃、CoO、CuO）等材料，它们吸收热量后，通过分子振动、转动的能量，不断地使晶格、键团产生碰撞，将吸收的热量重新发射回环境中。与反射型隔热保温涂料相比，辐射型隔热保温涂料具有“主动式降温”的特点。辐射型隔热保温涂料对温度适应性较强。它不仅能在常温环境用于建筑、石化储罐的隔热保温；还可以在高温环境对高温石化管道、锅炉等进行隔热保温。在涂层热稳定性允许的前提下，温度越高，该涂层热发射率越高，隔热保温效果越好。因此目前，辐射型隔热保温涂料在高温环境中有更广泛的应用。特别是，用于高温石化管道、锅炉等隔热保温时，由于涂层能将热量辐射回设施内部，因此它发挥隔热保温作用的同时，还对设施有“二次加热”的效果，进一步提高了能量的利用率。

3、阻隔型隔热保温涂料是一种以减少涂层内部热传导为主要目的的涂料，它是依据热量在空气中的传导速率远小于固体材料中的传导速率的原理，通过将密度小、气孔率高、导热系数低的功能填料（如空心玻璃微珠、膨胀珍珠粉、硅气凝胶等）掺加入涂层体系中，从而降低涂层的导热系数，达到隔热保温的目的的涂料。阻隔型隔热保温涂料的隔热机理适用于任何需隔热的环境。目前，它在常温至高温环境都有相应的应用。在石化行业，根据涂层服役环境温度的不同，一般可分为“低温”工况（常温至200℃）及高温工况（200~500℃）的隔热保温涂料。

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八、自清洁功能涂料

随着环境污染的不断加剧，越来越严重的雾霾、油性烟雾、尾气废气等给建筑外墙带来严重的侵蚀，影响其美观性、功能性及耐久性。耐沾污能力差是传统外墙涂料普遍存在的缺点，在一定程度上制约了其应用。因此，针对目前外墙涂料耐污能力不足的问题.具有自清洁功能的涂料成为研究开发的热点。

清洁被污染的建筑外墙等不仅需要较高的投入，而且表面活性剂的使用会对环境造成严重污染，因此具有自清洁效果的功能涂料应运而生。 自清洁涂料能够借助雨水等自然条件冲刷保持户外物件表面干净，不仅能够降低维护费用，减少劳动力的需求，同时可以将对环境的污染降到最低，可广泛应用于高层建筑、幕墙、桥梁及汽车、风力发电等多个领域。

高楼大厦的太难清洗

市面上用于玻璃和陶瓷表面的“易洁涂料”，或者“自洁涂料”大致可以分成三类：

第一类：主要成分是硅酮（或硅有机树脂）或者其它油性的材料构成，涂在材料表面给人一种油滑的感觉，但是它并没有和材料表面的二氧化硅分子作用生成坚固的 纳米薄膜，而只是填平了我们肉眼看不见的凹凸不平材料表面，使得材料表面光滑均匀，其优点是对水（但是不能对油）也有很强的排斥作用，缺点是附着性不佳，在不长的时间里（6-12个月），其排斥水的特性就会大幅度降低。

第二类：主要成分是二氧化钛（TiO2）。在玻璃上镀/涂一层二氧化钛薄膜后，由于二氧化钛在（紫外线）光能的作用下能够产生良好的光催化特性而具有超亲水性。利用这种超亲水特性（和金海豹涂料所具有的疏水特性相反），它使得很小的水滴会聚成大的水滴，在重力的作用下脱落，从而使得沾染在其上的污渍能够容易的被水冲走，使玻璃具有易清洁的特性，因此特别适合用于户外建筑玻璃。其优点是价格便宜，缺点是必须有紫外线照射，而且附着性同样不佳。

第三类：主要成分是无机纳米硅材料，其特点是表面为超亲水涂层且防灰尘好，不依赖阳光照射，在完全无光环境下一样起作用，是二氧化钛型产品的升级版。

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九、示温涂料

示温颜料即变色颜料。使用变色颜料做成色漆﹐涂刷在不易测量温度变化的地方﹐可以从漆膜颜色的变化观察到温度的变化﹐这种颜料称为热敏性颜料或示温颜料。这类颜料分为两类：一类为可逆性变色颜料﹐当温度升高时颜色发生变化﹐冷却后又恢复到原来的颜色。另一类为不可逆变色颜料﹐它们在加热时发生不可逆的化学变化﹐因此在冷却后不能恢复到原来的颜色。

常用的不可逆变色颜料有铅、镍、钴、铁、隔、锶、锌、锰、钼、钡、镁等的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、铬酸盐、硫化物、氧化物以及偶氮颜料、酞菁颜料、芳基甲烷染料等。常用的可逆变色颜料主要是Ag、Hg、Cu的碘化物、络合物或复盐的钴盐、镍盐与六亚甲基四胺所形成的化合物等。由于煎锅降温会回复颜色，因此，如上的锅应当用的是可逆变色颜料。

十、防火涂料

防火涂料涂覆于物体表面，在遇火时涂膜本身难燃或不燃，对基材有较好的保护作用，为灭火和人员撤离赢得了时间。建筑物的钢结构是防火涂料使用最多的地方，钢结构防火涂料在防火涂料中占有重要的地位。对于建筑火灾，火场温度大多在800～1200℃，在火灾发生的10min内，火场温度即达到700℃以上。对于裸露钢材，只要几分钟就可达到钢材临界温度。911事件后，钢结构的防火问题更加引起各国政府的重视。

阻燃剂是防火涂料不可缺少的助剂。代表性的有铝系、镁系、锑系、硼系、钼系涂料，无机涂料是突出的无烟防火涂料。

1、含有碱金属硅酸盐或硼酸盐阻燃剂的涂料。该类涂料在受热时形成玻璃状熔融物，从而在空气和底材间形成隔离膜，并能耐900℃高温，缺点是硅酸盐的脆性和水敏性。目前，无机涂料中都含有膨胀成分如：水合盐、矿物质、有机制剂等，其中硅酸盐膨胀型防火涂料是一种很有发展前途的防火涂料。具有受热时不产生毒性气体和烟雾、发泡层强度高、能有效抵抗火焰热流的冲击、成本低等特点。

2、含有铝系和镁系阻燃剂的涂料。无机阻燃剂的氢氧化铝和氢氧化镁占整个阻燃市场的50%，而且呈明显增长之势。其优点是稳定性高，不易挥发，烟气毒性低，成本低。缺点是填充量大，与聚合物结合力小，相容性差，对聚合物的加工以及力学性能影响大。为解决这些缺点，主要通过如下方法进行改性：通过控制粒径和粒径分布，使固体颗粒超细化，增加表面积；采用偶联剂(硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、长链脂肪酸及盐、疏水性润湿处理剂)对表面进行改性处理后可以增强粒子对基材的亲和力，确保耐冲击强度。

3、另外，膨胀型石墨阻燃剂(EG)是近期发展起来的无卤无机膨胀型阻燃剂，它资源丰富，制造简单，与其他协效剂共同使用，阻燃效果良好。

 

编辑：粉体圈Alpha

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