功能塗料

功能塗料指的是基於現代新型功能材料發展起來的塗層材料，區別於傳統的建築、木器及金屬用塗料，而把應用面進一步拓寬到生物醫用、食品加工、分離篩選、微電子技術等新興行業。《功能塗料》共分8章內容，第1章為功能塗料概述，主要介紹功能塗料的分類和發展重點；第2章功能塗料的製備，主要介紹功能塗料用樹脂的新型合成方法等；第3～8章分別系統敍述了自清潔塗料、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的分類、作用機制、製備及應用前沿。內容涵蓋新型功能塗料的合成、性能、應用及發展。

《功能塗料》可供有一定塗料基礎知識的大專院校相關專業的教師、本科生和研究生使用，也可供相關專業科研、生產技術人員參考。 ^[1] 

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章功能塗料的製備3

2.1概述3

2.2本徵型功能塗料的製備3

2.2.1基於鏈式聚合製備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製備中的應用10

2.2.4基於逐步聚合製備12

2.2.5巰基-點擊聚合16

2.2.6巰基-點擊聚合在功能塗料製備中的應用17

2.3複合型功能塗料的製備18

2.3.1物理共混法制備複合型功能塗料18

2.3.2原位反應法制備複合型功能塗料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象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製備方法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超疏水塗料的製備方法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親水錶面45

4.2.2兩性離子表面45

4.2.3超疏水錶面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主要表徵方法55

4.6.1最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)55

4.6.2抑菌圈法55

4.6.3搖瓶法56

4.6.4電子顯微鏡表徵57

4.6.5細菌熒光染色表徵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本徵型自修復塗料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其他本徵型自修復塗料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污損脱附型防污塗料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導電塗料表徵手段117

7.2本徵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/樹脂複合塗料123

7.3碳系導電塗料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金屬系導電塗料130

7.4.1銀系導電塗料130

7.4.2銅系導電塗料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傳感塗料的製備方法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温敏塗料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

劉仁，江南大學，化學與材料工程學院副院長、教授，　　自2003年起在江南大學攻讀碩士和博士學位開始即從事“電泳塗料”“光固化塗料”等的研究，並先後於2010年和2016年在美國北達科他州立大學和香港中文大學開展功能塗料研究。先後入選江蘇省“六大人才高峯”、“雙創博士”等人才培養計劃。現任江南大學化學與材料工程學院副院長，光聚合技術及先進塗層研究室主任，兼任中國輻射固化專委會學術委員會主任，“輻射固化通訊”編委，中國塗料與顏料標準化技術委員會單位委員，以及Progress in Organic Coatings、塗料工業等國內外塗料期刊審稿人。

長期從事光固化材料、功能塗層材料等領域教學和科研工作，主講《功能塗料》《塗料科學與技術》兩門專業課程。近5年來在抗菌塗料、自修復塗料、光固化塗料等方向發表SCI論文25篇，授權中國發明專利10件和美國專利2件。先後主持“先進碳材料基光固化導電油墨關鍵技術研究與產品開發”等省部級以上項目5項，“金屬刀片光固化防護塗層開發及連續塗布線設計”等企業委託項目6項。研究成果獲省市級科技進步獎3項。