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功能性涂料除了具有装饰和保护两种基本功能外，其涂膜还能通过光、电、热、机械、化学或生物化学作用，以及其他方式进行能量的相互作用、相互转换而产生某种特殊功能。功能性涂料是伴随着现代涂料的发展而得以应用并逐步发展的，已经成为现代涂料的重要组成部分，受到人们的关注。功能性涂料是社会需要和科技发展的必然产物。随着新的使用要求出现，相信会有更多更好的功能性涂料问世。
1 抗菌防霉涂料
抗菌防霉涂料可以使材料表面的抗菌成分及时通过接触来杀菌或抑制材料表面的微生物繁殖，进而达到长期杀菌的目的。与传统的化学、物理杀菌相比，这种抗菌方式具有长效、广谱、经济、方便等特点。抗菌防霉涂料机理：抗菌材料中的活性离子可激活空气或者水中的氧，产生羟基自由基及活性氧离子自由基，这两种自由基具有极强的化学活性，能与细菌和多种有机物发生反应，可以破坏DNA（脱氧核糖核酸）双螺旋结构，从而破坏微生物细胞的DNA复制，使其新陈代谢紊乱，起到抑制或杀灭细菌的作用；活性离子还可吸附在细胞膜上，阻碍细菌对氨基酸、尿嘧啶等营养物质的吸收，从而抑制细菌的生长。余宗萍等人［1］采用UV 聚合将自身有杀菌作用的杂环低聚物与有机纳米抗菌材料及无机纳米抗菌助剂配用，制成具有长效抗菌和复合抗菌效果的功能性紫外光（UV）固化涂料。在PA（聚丙烯酸酯）型的UV涂料中，加入一种特殊抗菌的纳米粒子材料（B）和一种无机抗菌材料（C），其抗菌效果见表1。
表1 添加抗菌材料后UV固化涂料的抗菌效果
由表1 可见：PA+B 和PA+C 型抗菌效果较好，但是100 d 后抗菌率略有下降；PA+B+C 的短期和长期的抗菌效果均较好。
何登良等人［2］探讨了不同百分比抗菌悬浮液和涂料溶液pH 值对抗菌涂料抗菌效果的影响，同时采用抗菌基元- 抗菌涂料制备的一体化技术，获得了抗菌性能和基本性能都良好的功能性涂料。实验证明：随着抗菌悬浮液含量的增加，其抗菌性能逐渐增强，当抗菌剂用量达5％时，抑菌圈宽达到7~10 mm ；在涂料溶液的pH 值为7 和8 时，抑菌圈宽为5~8 mm ；当pH 值为9.0 和9.5 时，所得涂料的抗菌性能有所降低，抑菌圈宽为4~6 mm ；当pH 值为10 时，抑菌圈宽达7~10 mm。采用抗菌基元- 抗菌涂料制备的一体化技术，所得功能性涂料对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和阳性菌（金黄色葡萄球菌）的抑菌圈宽分别达到10~12 mm 和8~13 mm，对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的杀菌效率为90%。目前，抗菌防霉涂料已进入无机- 有机复合抗菌时代。另外，在高分子链上直接引入抗菌化合物活性基团，进一步提高涂料的抗菌性是发展方向。
2 防火涂料
防火涂料的机理是使可燃物表面隔绝空气，或者涂层高温燃烧形成膨胀隔热层，增加涂层的厚度，延缓物质的燃烧。同时涂层在高温状态下会产生一系列的化学反应，稀释了空气中氧气的浓度，达到抑制物质燃烧的目的。单月圆等人［3］用硅丙乳液为基料，以季戊四醇、聚磷酸铵和三聚氰胺为膨胀阻燃体系，二氧化钛、玻璃微珠和海泡石作为颜填料，制成木结构超薄膨胀型防火涂料，并对各组分的作用进行探讨，得出了最佳工艺配方。该涂料的耐火时间达到50 min，明显高于国家标准（GB 12441—1998）20 min 的时间，其它性能也全部符合国家标准。刘琳等人［4］采用原位聚合法制备了以三聚氰胺- 甲醛树脂（MF）为包覆物的微胶囊化聚磷酸铵（MCAPP），分别研究了以聚磷酸铵（APP）- 双季戊四醇（DPE）- 三聚氰胺（MEL）和MCAPP-DPE-MEL 为膨胀阻燃体系（IFR）的水性膨胀型防火涂料的耐水性能。试验结果表明：MCAPP 的水溶性比APP 显著降低；用MCAPP 替代APP 后，在保持防火性能的同时，涂料的耐水性得到了提高。
3 示温涂料
示温涂料主要是由热敏颜料分散在树脂中配制而成的。由于颜料受热达到一定温度而发生物理或化学变化，会明显地改变颜色，从而指示被涂覆物体表面的温度。示温涂料可分为可逆和不可逆两种：可逆性示温涂料是指当物体达到某一温度时，颜色发生明显改变，当温度下降至某一温度以下时，又回复到原来的颜色；不可逆示温涂料则随温度变化而变化，不能再回复到原来的颜色。
刘正堂等人［5］以环氧改性有机硅树脂为基料，镉红为主热色颜料，酞菁蓝和海碧为辅助热变色颜料，通过加入其他填料和助剂，制备了多变色不可逆示温涂料。余坚等人［6］介绍了以Ag2HgI4 为变色颜料，各种无机材料作为填料，制备低温可逆示温涂料的工艺流程。通过该系列示温涂料的变色温度、变色时间等性能实验，探讨了不同类型的填料对示温涂料性能的影响，并确定了最佳配方：醇酸清漆0.40，Ag2HgI4颜料0.30，云母粉0.30，正丁醇适量。
4 导电涂料
目前导电涂料有掺和型、防静电型、本征型3 类。添加型导电涂料是在绝缘基料中掺入导电填料，使基料具有导电性能，这种导电性能并非基料所固有的特性，其导电过程通过导电填料提供自由电子载流子来实现。非添加型导电涂料是以导电高聚物为基本成膜物质，以高聚物自身的导电功能使涂层导电。导电高聚物是指自身结构或经过“掺杂”少量“杂质”之后具有一定导电功能的高聚物。掺杂的目的是在聚合物结构中引入比较易于流动的载流子，只有共扼高聚物才能制成这类导电涂料的基本成膜物质。其导电机理是在高聚物中存在共扼结构时，电子体系增大，则电子的离域性增强，可移动范围增大，当共扼结构达到足够大时，化合物即可提供自由电子，从而能够导电，通过掺杂在聚合物结构中引入比较易于流动的载流子，载流子沿共扼聚合物链段的流动，以及电荷在各链间的跃迁起到了导电作用。牟世辉等人［7］研制了一种以环氧树脂为基料，掺杂型聚苯胺为导电填料的导电涂料。研究了掺杂型聚苯胺以及聚酰胺类固化剂对该导电涂料性能的影响，并对导电涂料的电阻率、柔韧性及附着力等性能进行了测试。试验结果表明：该涂料电阻率ρ 为20~25 Ω·cm，具有优良的导电性，且涂膜的柔韧性达到1.0 mm。吕明旭等人［8］以纳米石墨微片为导电填料，聚氨酯乳液为基料，制备水性导电复合涂料，研究其导电性和电磁屏蔽性。结果表明：纳米石墨微片质量分数为35%，OP-10 分散剂质量分数为2% 为最佳配方；最佳施工工艺为超声波分散30 min 后喷涂，涂层厚度控制在80 μm 左右，在65℃的条件下固化。通过该法制得的导电涂料，其涂层的表面电阻率降低至7.5 Ω·cm-2，平均电磁屏蔽效能约27 dB（300 kHz~1.5 GHz）。
5 纳米隐身涂料
纳米隐身涂料是采用特定组成的纳米材料与有机涂料复合，使涂覆目标能够对可见光、雷达、红外等现代探测仪器有隐身作用的一类涂料，其基本原理是：降低目标自身发出或反射外来的信号强度，或者减小目标与环境的信号反差，或者使目标与环境反差规律混乱，造成目标几何形状识别上的困难。研究认为，纳米复合涂料能够隐身主要有两方面原因：一是由于纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波波长，因此纳米材料对这些范围波的透过率比常规材料要强得多，大大减少了波的反射率，使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱，从而达到隐身的效果；二是纳米粒子的比表面积比常规粉体大3~4 个数量级，对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多，这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因此很难被探测器发现，起到了隐身作用。
施冬梅等人［9］选择酚醛树脂作为基料，以铝粉、还原铁粉和铜粉为填料，制备了涂料，并测量涂层的红外发射率。试验结果表明：将粉体填料添加到树脂中制成涂料后，以还原铁粉为填料的涂层发射率最低能到0.80 左右（见表2）。可见还原铁粉也是一种较好的红外隐身涂料用填料。
表2 还原铁粉- 酚醛树脂涂层的红外发射率
6 有机硅防水涂料
有机硅防水涂料以带反应活性基团的有机硅树脂为主要成膜物，其主链结构与无机硅酸盐结构相似，两者之间具有较强的化学亲合力。另外，有机硅树脂分子上的少量羟基基团在成膜过程中与硅酸盐材料的羟基反应，形成末端带有Si-R 基的硅氧烷链，从而在多孔的硅酸盐材料表面及毛细管内壁形成一层均匀且结合紧密的网状硅氧烷膜，而有机基团则排列在漆膜表面。这种涂膜具有极低的表面张力，水在膜上只能以球状小水滴形式存在，而毛细管壁表面张力的降低使水难以通过毛细管渗入到基材内部，从而赋予基材憎水性。另外，该涂料封闭毛细管通道，不影响基材内部的水汽向外扩散，保证基材具有良好的“呼吸”功能。
