科创中国

新材料技术

目前，国外生产的透明耐划伤纳米涂层材料多是采用溶胶-凝胶方法，据了解已经在高端汽车、3C产品等表面使用。但该技术存在制备工艺复杂、性能提高有限、成本较高、放大困难等缺点。本研究成果采用机械化学法制备的高含量纳米颗粒透明涂层材料，在不损失涂层透光性、柔韧性、附着力等关键性能的前提下，二氧化硅等纳米颗粒对聚合物涂层耐划伤性有显著提高。最直接的效果是在多种塑料表面涂覆这种透明纳米涂层后，使用钢丝绒用力也无法造成明显的划痕或划伤。 同时，该成果制备的纳米涂料可采用紫外光或光固化，能耗小、无溶剂排放，具有节能、高效、环保和长效的特点。该纳米涂层可应用在对透明性要求较高的塑料产品表面，如汽车车体、笔记本电脑壳体、手机壳体、树脂眼镜、高速铁路用树脂玻璃、高速公路反光板、风力发电机叶片、飞机风挡等。该涂层与基底材料附着力良好，达到一级（GB1720-1979）。

涂层有较好的柔韧性，反复弯曲也不会产生裂纹。当加入40wt.%的纳米颗粒后，涂膜的铅笔硬度值从H提升到4H。其性能特点是硬度高、耐划伤、耐溶剂、附着力强。屏蔽紫外光，耐候性强；在可见光区是高度透明。采用紫外光固化，能耗小、无溶剂排放，安全环保。

国家纳米中心现有3个中国科学院重点实验室，分别是中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室、中国科学院纳米标准与检测重点实验室和中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室，涵盖了纳米器件、纳米材料、纳米生物效应与安全性、纳米表征、纳米标准、纳米制造与应用基础等6个研究室。纳米中心于2018年后成立了理论室、纳米加工实验室及智能传感室，此外还建有一个雾霾健康效应与防护北京市重点实验室和两个北京市工程中心（北京市纳米生物医学检测工程技术研究中心、北京市纳米材料工程技术研究中心等）,北京市科普基地、北京市纳米材料研发国际合作基地、国家纳米材料研发国际科技合作示范基地。纳米中心设有纳米技术发展部，建有纳米检测、纳米加工和纳米生物技术3个技术支撑平台，1个发展研究中心，是全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）、中国合格评定国家认可委员会（CNAS）实验室技术委员会纳米专业委员会、中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会的挂靠单位，纳米科技产业技术创新战略联盟理事长单位。纳米中心与英国皇家化学会联合主办的英文期刊《Nanoscale》受到国内外学界的广泛关注。

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