功能涂料指的是基于現(xiàn)代新型功能材料發(fā)展起來的涂層材料，區(qū)別于傳統(tǒng)的建筑、木器及金屬用涂料，而把應(yīng)用面進一步拓寬到生物醫(yī)用、食品加工、分離篩選、微電子技術(shù)等新興行業(yè)�！豆δ芡苛稀饭卜�8章內(nèi)容，第1章為功能涂料概述，主要介紹功能涂料的分類和發(fā)展重點；第2章功能涂料的制備，主要介紹功能涂料用樹脂的新型合成方法等；第3～8章分別系統(tǒng)敘述了自清潔涂料、抗菌涂料、自修復(fù)涂料、海洋防污涂料、導(dǎo)電涂料、傳感涂料六類功能涂料的分類、作用機制、制備及應(yīng)用前沿。內(nèi)容涵蓋新型功能涂料的合成、性能、應(yīng)用及發(fā)展。
《功能涂料》可供有一定涂料基礎(chǔ)知識的大專院校相關(guān)專業(yè)的教師、本科生和研究生使用，也可供相關(guān)專業(yè)科研、生產(chǎn)技術(shù)人員參考。
劉仁，江南大學(xué)，化學(xué)與材料工程學(xué)院副院長、教授， 自2003年起在江南大學(xué)攻讀碩士和博士學(xué)位開始即從事“電泳涂料”“光固化涂料”等的研究，并先后于2010年和2016年在美國北達科他州立大學(xué)和香港中文大學(xué)開展功能涂料研究。先后入選江蘇省“六大人才高峰”、“雙創(chuàng)博士”等人才培養(yǎng)計劃�，F(xiàn)任江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院副院長，光聚合技術(shù)及先進涂層研究室主任，兼任中國輻射固化專委會學(xué)術(shù)委員會主任，“輻射固化通訊”編委，中國涂料與顏料標準化技術(shù)委員會單位委員，以及Progress in Organic Coatings、涂料工業(yè)等國內(nèi)外涂料期刊審稿人。
長期從事光固化材料、功能涂層材料等領(lǐng)域教學(xué)和科研工作，主講《功能涂料》《涂料科學(xué)與技術(shù)》兩門專業(yè)課程。近5年來在抗菌涂料、自修復(fù)涂料、光固化涂料等方向發(fā)表SCI論文25篇，授權(quán)中國發(fā)明專利10件和美國專利2件。先后主持“先進碳材料基光固化導(dǎo)電油墨關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)”等省部級以上項目5項，“金屬刀片光固化防護涂層開發(fā)及連續(xù)涂布線設(shè)計”等企業(yè)委托項目6項。研究成果獲省市級科技進步獎3項。
第1章功能涂料概述1
1.1功能涂料的發(fā)展1
1.2功能涂料的挑戰(zhàn)2
參考文獻2
第2章功能涂料的制備3
2.1概述3
2.2本征型功能涂料的制備3
2.2.1基于鏈式聚合制備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涂料制備中的應(yīng)用10
2.2.4基于逐步聚合制備12
2.2.5巰基-點擊聚合16
2.2.6巰基-點擊聚合在功能涂料制備中的應(yīng)用17
2.3復(fù)合型功能涂料的制備18
2.3.1物理共混法制備復(fù)合型功能涂料18
2.3.2原位反應(yīng)法制備復(fù)合型功能涂料20
參考文獻20
第3章自清潔涂料22
3.1自清潔涂料基礎(chǔ)22
3.1.1自然界中的自清潔現(xiàn)象22
3.1.2生活中的自清潔涂料24
3.1.3浸潤的基本理論25
3.1.4自清潔涂料的分類29
3.2親水型自清潔涂料29
3.2.1普通親水型自清潔涂料29
3.2.2光催化型親水自清潔涂料30
3.2.3親水型自清潔涂料的制備方法33
3.3疏水型自清潔涂料34
3.3.1疏水型自清潔涂料原理35
3.3.2超疏水涂料的制備方法36
3.4自清潔涂料的應(yīng)用37
3.4.1自清潔涂料在建筑外墻領(lǐng)域的應(yīng)用38
3.4.2自清潔涂料在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用38
3.4.3自清潔涂料在玻璃上的應(yīng)用38
3.5自清潔涂料存在的問題與展望39
3.5.1耐久性和穩(wěn)定性39
3.5.2安全性39
3.5.3展望40
參考文獻40
第4章抗菌涂料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抗菌涂料的概念及意義44
4.1.3抗菌涂料的分類44
4.2阻黏附型抗菌涂料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緩釋型抗菌涂料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接觸型抗菌涂料49
4.4.1化學(xué)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雙重抗菌涂料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電子顯微鏡表征57
4.6.5細菌熒光染色表征58
4.7主要應(yīng)用領(lǐng)域58
4.7.1食品包裝58
4.7.2醫(yī)療領(lǐng)域59
4.7.3建筑家居60
4.7.4織物服飾61
4.8總結(jié)與展望62
參考文獻62
第5章自修復(fù)涂料64
5.1概述64
5.2外援型自修復(fù)涂料65
5.2.1微膠囊自修復(fù)涂料65
5.2.2液芯/中空纖維自修復(fù)涂料70
5.2.3微脈管自修復(fù)涂料72
5.2.4其他外援型自修復(fù)涂料73
5.3本征型自修復(fù)涂料75
5.3.1基于雙硫鍵的自修復(fù)涂料75
5.3.2基于氫鍵的自修復(fù)涂料75
5.3.3基于Diels-Alder反應(yīng)的自修復(fù)涂料78
5.3.4基于光致環(huán)加成反應(yīng)的自修復(fù)涂料80
5.3.5基于光熱效應(yīng)的自修復(fù)涂料82
5.3.6其他本征型自修復(fù)涂料84
5.4自修復(fù)涂料的應(yīng)用86
5.4.1汽車領(lǐng)域的應(yīng)用86
5.4.2軍事領(lǐng)域的應(yīng)用86
5.4.3橡膠領(lǐng)域的應(yīng)用87
5.4.4防腐領(lǐng)域的應(yīng)用88
5.4.5木器領(lǐng)域的應(yīng)用89
5.5總結(jié)及展望89
參考文獻90
第6章海洋防污涂料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(shù)發(fā)展歷史95
6.2殺生型防污涂料97
6.2.1基體不溶型防污涂料97
6.2.2基體可溶型防污涂料98
6.2.3自拋光防污涂料98
6.3污損脫附型防污涂料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涂料103
6.5仿生防污涂料105
6.5.1仿生微結(jié)構(gòu)防污涂料105
6.5.2天然產(chǎn)物基防污涂料105
6.6其他新型海洋防污涂料107
6.6.1污損阻抗型防污涂料107
6.6.2兩親性聚合物防污涂料107
6.6.3生物酶防污涂料108
6.7總結(jié)與展望108
參考文獻108
第7章導(dǎo)電涂料111
7.1概述111
7.1.1定義及分類111
7.1.2導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電機理112
7.1.3導(dǎo)電涂料表征手段117
7.2本征型導(dǎo)電高分子類導(dǎo)電涂料118
7.2.1導(dǎo)電高分子的合成118
7.2.2導(dǎo)電高分子涂裝122
7.2.3導(dǎo)電高分子/樹脂復(fù)合涂料123
7.3碳系導(dǎo)電涂料124
7.3.1碳納米管類導(dǎo)電填料124
7.3.2石墨烯類導(dǎo)電填料127
7.3.3其他碳類導(dǎo)電填料128
7.4金屬系導(dǎo)電涂料130
7.4.1銀系導(dǎo)電涂料130
7.4.2銅系導(dǎo)電涂料132
7.5導(dǎo)電涂料的應(yīng)用及展望132
7.5.1抗靜電涂層132
7.5.2透明導(dǎo)電膜133
7.5.3導(dǎo)電膠134
7.5.4防腐涂料135
7.6總結(jié)與展望136
參考文獻137
第8章傳感涂料140
8.1傳感涂料的制備方法140
8.1.1聚合物包埋法140
8.1.2化學(xué)接枝法141
8.1.3原位聚合法143
8.2壓敏涂料145
8.2.1光學(xué)壓敏涂料145
8.2.2應(yīng)變壓敏涂料151
8.3溫敏涂料155
8.4金屬早期腐蝕監(jiān)測涂料157
8.4.1熒光響應(yīng)型早期腐蝕監(jiān)測涂層157
8.4.2顏色響應(yīng)型早期腐蝕檢測涂層159
8.5多功能傳感涂料161
8.6其他傳感涂料163
8.6.1電化學(xué)傳感涂料163
8.6.2電化學(xué)生物傳感涂料164
8.6.3氣體傳感涂料165
8.6.4光纖化學(xué)傳感涂料168
8.7總結(jié)與展望170
參考文獻171
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