3、纳米技术在涂层中的应用
最近，涂层技术产品的研发工作中有个趋向，是依靠添加剂获得功能，即涂层剂本身不是产生功能的主体，只是添加剂的载体，它对添加剂中的功能成份起着传递和控制释放的作用。而最热门的添加剂就是纳米材料，例如，微米级或纳米级的二氧化铁、二氧化硅、氧化锌、氧化铝以及金属铝、银的粉末，它们有屏蔽紫外光、抗菌等等功能。纳米材料的功能源于它巨大的表面积，表面积的增加使表面的活性分子或分子团数量大增，产生意想不到的效果。例如，铝的纳米粒子(粒径小于50nm)，可用作芳纶织物的透明涂层剂，数层这样的织物可阻挡枪弹或刺刀的穿透；棉织物上涂上含锌或硅纳米粒子的聚氨酯涂层剂，可以降低热释放的峰值；在聚酯或聚酰胺织物上涂上含硅或铝的纳米粒子的聚丙烯酸酯涂层剂，撕破强力有明显提高。
但是，纳米级的粒子有可能聚集成大粒子，因而丢失大量面积，效果也就下降，即使用的是纳米材料，没有稳定化的措施，也就得不到纳米技术的效果。稳定化措施有多种，例如，将纳米粒子在有机溶剂中加热回流数天形成溶胶，可以稳定化；高剪切力的混合器，也有阻止聚集的作用。
无机-有机混聚物，是使用纳米材料获得优良效果的实例。它将性能相异的材料——无机物如玻璃、陶瓷的微粒，有机物如聚硅氧烷(或其它聚合物)在分子水平上结合起来，构成混聚物，形成均质的复合材料。以玻璃-聚硅氧烷体系为例，是从烷氧基硅烷开始的，在某些配方中也用金属烷氧化合物，经过酸或碱的水解、催化反应，生成低聚物或预聚体，即为溶胶。而无机-有机网状组织的形成，是反应性的基团交联反应的结果，这种纳米溶胶分散体可用一般的涂层方法施加在织物上，它在纤维上形成湿膜，通过加热烘干、去除水或醇，再通过焙烘(或紫外光照射固化)生成二维或三维的网状组织，形成固化的涂层膜。这个过程称为溶胶-凝胶过程。
而发生这种凝胶反应的先决条件是无机组分必须有很大的表面积，无机和有机组分之间产生化学键联结的密度必须达到--定高度，才能对混聚物的性能产生明显的影响。而混聚物的性能，是无机、有机组分协同作用的结果。例如，使用适度氟化的聚硅氧烷为有机组分，使涂层织物表面产生拒水的特性，无机组分又改变了纤维表面的形态，两者结合使纤维表面的涂层膜既有超拒水性，又有自洁功能，就像白然界的荷叶表面一样。这种涂层剂已经成功地用作建筑物的外墙涂料。
改变聚硅氧烷的功能性基团，可使无机-有机混聚物具有不同的功能，或兼有几种功能。这类混聚物膜的基本性能是透明、强韧、耐磨，所以可作眼镜片或透镜的保护膜；如果在网状结构上连接能降低电阻的官能团，就能使涂层膜兼有防静电积聚的功能；混聚物膜是有高度屏蔽性的软膜，能阻挡潮气和芳香族物质的蒸汽，因此可防止增塑剂的泳移，而这种泳移恰是使聚氯乙烯老化、散发不愉快的气味、污染相邻物质的原因；如果在网状结构上，通过化学键连结具有杀菌能力的活性物质，可减少甚至完全阻止微生物在膜表面的寄生和繁殖，从而具有抗菌功能。
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