第1章功能塗料概述1



1.1功能塗料的發展1



1.2功能塗料的挑戰2



參考文獻2







第2章功能塗料的制備3



2.1概述3



2.2本征型功能塗料的制備3



2.2.1基於鏈式聚合制備3



2.2.2可控活性自由基聚合6



2.2.3可控自由基聚合在功能塗料制備中的應用10



2.2.4基於逐步聚合制備12



2.2.5巯基-點擊聚合16



2.2.6巯基-點擊聚合在功能塗料制備中的應用17



2.3復合型功能塗料的制備18



2.3.1物理共混法制備復合型功能塗料18



2.3.2原位反應法制備復合型功能塗料20



參考文獻20







第3章自清潔塗料22



3.1自清潔塗料基礎22



3.1.1自然界中的自清潔現像22



3.1.2生活中的自清潔塗料24



3.1.3浸潤的基本理論25



3.1.4自清潔塗料的分類29



3.2親水型自清潔塗料29



3.2.1普通親水型自清潔塗料29



3.2.2光催化型親水自清潔塗料30



3.2.3親水型自清潔塗料的制備方法33



3.3疏水型自清潔塗料34



3.3.1疏水型自清潔塗料原理35



3.3.2超疏水塗料的制備方法36



3.4自清潔塗料的應用37



3.4.1自清潔塗料在建築外牆領域的應用38



3.4.2自清潔塗料在紡織領域的應用38



3.4.3自清潔塗料在玻璃上的應用38



3.5自清潔塗料存在的問題與展望39



3.5.1耐久性和穩定性39



3.5.2安全性39



3.5.3展望40



參考文獻40







第4章抗菌塗料42



4.1概述42



4.1.1微生物對材料表面的危害作用及其成因42



4.1.2抗菌塗料的概念及意義44



4.1.3抗菌塗料的分類44



4.2阻黏附型抗菌塗料45



4.2.1親水表面45



4.2.2兩性離子表面45



4.2.3超疏水表面46



4.3緩釋型抗菌塗料46



4.3.1抗生素緩釋46



4.3.2無機金屬抗菌劑緩釋47



4.3.3一氧化氮(NO)緩釋48



4.4接觸型抗菌塗料49



4.4.1化學合成型49



4.4.2天然生物分子抗菌肽抗菌酶型50



4.4.3光催化接觸型50



4.5雙重抗菌塗料51



4.5.1阻黏附-接觸型52



4.5.2阻黏附-緩釋型53



4.5.3接觸-緩釋型54



4.6主要表征方法55



4.6.1小抑菌濃度(MIC)和小殺菌濃度(MBC)55



4.6.2抑菌圈法55



4.6.3搖瓶法56



4.6.4電子顯微鏡表征57



4.6.5細菌熒光染色表征58



4.7主要應用領域58



4.7.1食品包裝58



4.7.2醫療領域59



4.7.3建築家居60



4.7.4織物服飾61



4.8總結與展望62



參考文獻62







第5章自修復塗料64



5.1概述64



5.2外援型自修復塗料65



5.2.1微膠囊自修復塗料65



5.2.2液芯/中空纖維自修復塗料70



5.2.3微脈管自修復塗料72



5.2.4其他外援型自修復塗料73



5.3本征型自修復塗料75



5.3.1基於雙硫鍵的自修復塗料75



5.3.2基於氫鍵的自修復塗料75



5.3.3基於Diels-Alder反應的自修復塗料78



5.3.4基於光致環加成反應的自修復塗料80



5.3.5基於光熱效應的自修復塗料82



5.3.6其他本征型自修復塗料84



5.4自修復塗料的應用86



5.4.1汽車領域的應用86



5.4.2軍事領域的應用86



5.4.3橡膠領域的應用87



5.4.4防腐領域的應用88



5.4.5木器領域的應用89



5.5總結及展望89



參考文獻90







第6章海洋防污塗料95



6.1概述95



6.1.1海洋生物污損95



6.1.2海洋防污技術發展歷史95



6.2殺生型防污塗料97



6.2.1基體不溶型防污塗料97



6.2.2基體可溶型防污塗料98



6.2.3自拋光防污塗料98



6.3污損脫附型防污塗料100



6.3.1有機硅材料101



6.3.2有機氟材料102



6.3.3氟硅聚合物材料103



6.4生物降解高分子基防污塗料103



6.5仿生防污塗料105



6.5.1仿生微結構防污塗料105



6.5.2天然產物基防污塗料105



6.6其他新型海洋防污塗料107



6.6.1污損阻抗型防污塗料107



6.6.2兩親性聚合物防污塗料107



6.6.3生物酶防污塗料108



6.7總結與展望108



參考文獻108







第7章導電塗料111



7.1概述111



7.1.1定義及分類111



7.1.2導電塗料的導電機理112



7.1.3導電塗料表征手段117



7.2本征型導電高分子類導電塗料118



7.2.1導電高分子的合成118



7.2.2導電高分子塗裝122



7.2.3導電高分子/樹脂復合塗料123



7.3碳繫導電塗料124



7.3.1碳納米管類導電填料124



7.3.2石墨烯類導電填料127



7.3.3其他碳類導電填料128



7.4金屬繫導電塗料130



7.4.1銀繫導電塗料130



7.4.2銅繫導電塗料132



7.5導電塗料的應用及展望132



7.5.1抗靜電塗層132



7.5.2透明導電膜133



7.5.3導電膠134



7.5.4防腐塗料135



7.6總結與展望136



參考文獻137







第8章傳感塗料140



8.1傳感塗料的制備方法140



8.1.1聚合物包埋法140



8.1.2化學接枝法141



8.1.3原位聚合法143



8.2壓敏塗料145



8.2.1光學壓敏塗料145



8.2.2應變壓敏塗料151



8.3溫敏塗料155



8.4金屬早期腐蝕監測塗料157



8.4.1熒光響應型早期腐蝕監測塗層157



8.4.2顏色響應型早期腐蝕檢測塗層159



8.5多功能傳感塗料161



8.6其他傳感塗料163



8.6.1電化學傳感塗料163



8.6.2電化學生物傳感塗料164



8.6.3氣體傳感塗料165



8.6.4光纖化學傳感塗料168



8.7總結與展望170



參考文獻171

隨著塗料科學與技術的不斷進步，在傳統塗料的裝飾和保護兩大作用以外，逐步發展出了具有界面功能、熱功能、機械功能、光功能等的一類特殊功能塗料。尤其是以納米科學為代表的多個學科發展，推動了這類塗料的功能創新和應用創新層出不窮，在新材料發展的眾多層面提供越來越完善、越來越強大的功能，功能塗料已成為現代塗料的一個重要發展方向。



江南大學高分子材料與工程專業於1999年正式辦學時便將塗料科學與技術作為專業重點建設方向，建有繫統的塗料專業課程體繫。辦學初期即開設了“功能塗料”課程，但是由於功能塗料種類繁多，與多個學科存在知識交叉，一直未有合適的教材可供選用。授課資料主要通過國際國內會議資料、科研論文、專利信息和功能塗料專著內容的整理和更新來形成。



隨著我國功能塗料技術的快速發展，對專業人纔的需求日趨旺盛。我們基於多年的教學經驗和科研體會開展了本書的編寫工作。本書繫統闡述了功能塗料的分類和發展重點以及制備方法，重點介紹了自清潔塗料、抗菌塗料、自修復塗料、海洋防污塗料、導電塗料、傳感塗料六類功能塗料。希望本書有助於大專院校相關學科專業人纔的培養，幫助眾多生產廠家和研發人員了解功能塗料這一領域。



本書第1、4章由劉仁編寫，第2章由李治全編寫，第3章由孫冠卿編寫，第5章由劉敬成編寫，第6章由馬春風編寫，第7章由袁妍編寫，第8章由羅靜編寫。全書由劉仁、羅靜統稿。



由於功能塗料技術發展速度快，涉及面廣，技術創新層出不窮，加之我們的學術水平所限，書中疏漏之處在所難免，懇請讀者不吝賜教，提出寶貴意見。







編者



2019年3月