有很多定义 聪明的涂料然而，它们都有一个共同的特点，即能够感知环境并与之互动. 智能涂料为传统的保护和装饰性能提供了额外的功能价值. 透明市场研究公司的一份报告预测，全球智能涂料市场将以每年29%的复合增长率扩张.在2017年至2025年期间增长8%，到2024年达到10亿美元的销售额.
智能涂料中的外部刺激
智能涂料中的外部刺激可能包括以下特性:
- 防腐
- Antifingerprinting
- 防污
- Antimicrobiological
- 抗真菌
- Color-shifting
- 容易清洁
- 电致变色的
- 疏水
- 亲水
- 防冰
- 光伏
- 压电
- 压磁性
- 自愈
- 太阳热反射
- Super-疏水
- 热变色
这些涂层性能可以通过使用新的特殊添加剂来获得, 颜料和/或聚合物.
Icephobic涂料 要么阻止表面上冰的形成，因为冰的附着力较差，要么促进表面上形成的冰的释放. 防冰涂料在飞机工业、风力涡轮机和电力线中都有应用. 有两种类型的冰形成是有问题的.
- 浮冰，通常被称为霜
- 眩光冰, 俗称釉冰, 是什么形成了一层连续的液态水并在表面结冰. 强光冰对电力线和飞机特别危险.
一种防冰涂层要么适用于雾凇冰，要么适用于强光冰，但不可能两者都适用. 对于眩光冰，一定程度的疏水性是必要的, 然而，许多超疏水涂层的表面结构实际上可以增强冰的附着力. 超疏水涂层的低表面极性和表面结构使得其表面的疏冰性低于根据接触角所期望的. 图1说明了.
一些研究表明，与结构相似但性质更玻璃化的涂料相比，弹性体聚氨酯涂料的冰粘附性更低. 理论是，聚氨酯弹性体涂层的表面在固体冰和表面有悬垂链的轻交联聚氨酯或硅弹性体结构之间引起滑动.
其他方法利用某些表面的冰点降低或在低表面张力涂层中添加油. 最后, 有些涂层使用添加剂来增加形成冰核所需的过冷度.
自我修复涂料
所有涂层在其使用寿命期间都容易受到刮擦和磨损. 刮擦和磨损不仅对外观有不利影响, 但是，如果涂层应用于可氧化的金属表面，则进一步降低有效预期寿命.
安成弼等.Al研究了基于胶囊或纤维的自愈技术. 一旦涂层被划伤, 含有催化液体可聚合材料的微胶囊或纳米胶囊.g. 干燥油(双环戊二烯)被释放到划痕中. 图2展示了基于胶囊或纤维的自我修复技术. 一旦胶囊破裂, 聚合发生在填充空隙和减少水分进入的功能，从而提高耐腐蚀性以及涂层的外观. 热塑性聚(e-己内酯)纤维分布在环氧树脂基体中，是一种自我修复技术，在受热时可以恢复薄膜的完整性.
图2-基于胶囊或纤维的自修复涂层
环境敏感涂料
能够对环境的变化做出反应, 这些涂料具有多种用途. 例如，一些水性室内房屋涂料含有一种染料，由于暴露在室内光线下或干燥过程中pH值的变化而改变颜色. 干燥后，颜色的变化，例如粉红色或紫色有助于表示 足够的覆盖率 在相似颜色的底毛上.
含有pH值敏感染料和荧光分子的涂层也用于 检测腐蚀. 另一种方法是在环氧涂层中使用罗丹明b基掺杂剂来检测钢和铝的腐蚀，因为它对pH值的降低和铁的存在都有反应+++ 离子.
智能涂料的另一个快速发展的领域是使用经过修饰的涂料来抵抗病毒或细菌在表面的定植. 大多数表面含有微量的营养物质，如糖, 能使微生物生长和繁殖的油或磷.
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抗菌涂料
抗菌涂料在包括医院在内的多种应用中具有实用性, 厨房, 公共浴室, 交通(出租车), 超级汽车, 飞机)、扶手和门把手上. 已经成功使用的添加剂包括在各种粘合剂中含有银的材料或被吸收到多孔表面上，以实现缓慢释放并延长使用寿命. 季铵盐还具有抗菌活性, 季铵盐对病毒和真菌更有效. 铜也提供一些抗菌活性以及有机抗菌剂，如三氯生.
表1 -其他智能涂层应用总结
| 涂层类型 | 主要 | 刺激 | 智能响应 |
| 太阳能反射 | 使用掺杂的混合金属氧化物反射红外能量的浅色和深色 | 阳光 | 提供更冷的表面，节省空调成本 |
| 压电 | 颜料受压时产生电流(pb - zr -钛酸盐) | 振动 | 当受到机械应力时产生电压 |
| 压磁 | 多晶材料受力时产生磁场 | 振动 | 当受到机械应力时产生磁场 |
| 热变色 | 变色响应温度液晶和无色染料 | 温度 | 显示指定范围内的温度变化 |
| 电致变色的 | 一种受电流影响而变色的聚合物电解质 | 电流 | 颜色变化，审美情趣，指标 |
| 疏水/亲水 | 表面改性与调节表面张力相结合 | 水分 | 调节水的接触角以排斥(疏水)或吸湿(亲水) |
有关选择增强疏水性材料的更多信息, 请浏览至 www.ulprospector.com (EU).
- 有机涂料，科学技术，陈国强. 琼斯等人.al.,威利 & 儿子,2017
- PCI杂志
- 科学指引
- 形状记忆辅助自修复涂层，2013，材料科学，罗晓燕
- 透明市场研究:智能涂料市场-全球行业分析, 大小, 分享, 增长, 趋势, 2017-2025年预测
- 安成弼，李敏旭，亚历山大·L. 亚林，山姆·S. 尹, 基于微胶囊和基于核-壳血管网络的腐蚀防护系统的研究进展, 化学工程杂志, 卷344, 2018, 206 - 220页, ISSN 1385 - 8947, http://doi.org/10.1016/j.cej.2018.03.040.
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