四种纳米自洁涂料

四种纳米自洁涂料第一页，共二十八页，编辑于2023年，星期二

引述按国内主要大城市（北京、上海、广州等）市容环境卫生行业协会规定，楼宇外墙为玻璃或氟碳幕墙的，3至6个月必须清洗一次；是石材或贴面砖的，一年必须清洗一次。有人做过这样的统计也计算：如1万平方米的幕墙面积，每年按清洗两次计，约需水20吨。现在仅上海市超过100米的高层建筑就有400多栋，按公安部定义的十层以上为高层建筑，上海市的高层建筑应在10000栋以上，若按其中的30%即3000栋左右采用纳米自洁涂料，每年的节约用水的数量也是惊人的。可以说，仅以建筑用自清洁涂料市场来看，其中的经济效益是不可小觑的。

。第二页，共二十八页，编辑于2023年，星期二1.引述

第三页，共二十八页，编辑于2023年，星期二“自清洁涂料”的产生并不是一个新鲜的名词，早在2000年，德国推出具有“荷叶自清洁”功能的硅树脂外墙涂料，墙面灰尘可通过雨水达到自清洁效果；2001年，日本也推出光催化自清洁外墙涂料，通过分解墙面的油污能够达到自清洁效果。第四页，共二十八页，编辑于2023年，星期二近年来，我国内许多科研机构纷纷推出了各具特色的自清洁涂料等产品，不仅使外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000多次提高到了1万多次，老化时间延长了2倍多，而且在玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，制成自洁玻璃和瓷砖，可使粘附在表面上的油污、细菌等在光的照射下及在纳米材料催化作用下，变成气体或者容易被擦掉的物质。

第五页，共二十八页，编辑于2023年，星期二对于自清洁涂料的技术开发基础也具有仿生学的原理，其中根据“荷叶自清洁原理”设计的清洁涂料也取得了成功。荷叶的自清洁原理即荷叶表面上有细微且凹凸不平的纳米结构，运用先进技术使涂料在干燥成膜过程中在涂层表面形成类似荷叶的凹凸形貌。近年来，自洁净外墙建筑涂料研发课题已经由复旦大学国家教育部先进涂料工程研究中心研发成功。这种纳米涂层既可以使灰尘颗粒附着在涂层表面呈悬空状态，使水与涂层表面的接触角大大增加，有利于水珠在涂层表面的滚落；同时又根据涂层的自分层原理，将疏水性物质引入丙烯酸乳液中，使涂料在干燥成膜过程中自动分层，从而在涂层表面富集一层疏水层，进一步保证堆积或吸附的污染性微粒在风雨的冲刷下脱离涂层表面，达到自清洁目的。第六页，共二十八页，编辑于2023年，星期二

定义

性能

原理分类使用方法

应用范围

中国市场发展前景第七页，共二十八页，编辑于2023年，星期二定义凡可以用在基材（如玻璃陶瓷或者木材石材等）表面，依靠涂料本身所具有的疏水和亲水物理特性，能够起到易洁和自洁作用的涂料称为自洁涂料。第八页，共二十八页，编辑于2023年，星期二产品性能

●无色、透明玻璃水晶液体

●使用方便，不需特殊的设备仪器，用简单的方法喷涂或涂刷，即可实现理想的自洁、护理功能●有超强的防紫外线功能

●该产品涂刷或喷涂到各种金属、玻璃、大理石、瓷砖、塑料、纺织品、木制品等表面，数秒钟内就可形成坚固耐用的纳米保护膜，起到自洁、护理的作用第九页，共二十八页，编辑于2023年，星期二●安全、无污染的环保产品。·坚固耐用，喷涂一次长年有效

●独特的纳米结构保护膜模仿自然界荷叶超强疏水自洁功能，水珠在涂层表面有如落在荷叶上迅速滑落，涂层表面保持清洁

●光滑的涂层表面灰尘及污渍难以附着，涂层表面极易清洁第十页，共二十八页，编辑于2023年，星期二作用原理

本涂料采用的纳米材料具有极低的表面张力，从而具有强劲的疏水、抗油污能力；灰尘等污物与涂层表面接触面积大大减少，从而具有无比优越的自动清洁特性；水在物体表面犹如在荷叶上一样滚落而不留水迹，能有效延长保洁时间。第十一页，共二十八页，编辑于2023年，星期二第十二页，共二十八页，编辑于2023年，星期二▪分类自洁涂料分为：超疏水自洁涂料和超亲水自洁涂料

超疏水是指水落在该材料表面，水滴接触角大于110度，从外观上看水在该材料表面会形成水珠，如果是在立面上，水珠会在重力的作用下滚落，即不粘水，和“荷叶效应”相似。

超亲水是指水落在该材料表面，水滴接触角小于10度，从外观上看即水在该材料表面不会形成水滴而是水膜。第十三页，共二十八页，编辑于2023年，星期二超疏水自洁涂料

超疏水自洁涂料分为有机硅树脂类纳米涂料、氟碳型米涂料。第十四页，共二十八页，编辑于2023年，星期二

超疏水自洁材料有机硅树脂类纳米涂料

特点：涂在材料表面给人一种油滑的感觉，填平了我们肉眼看不见的凹凸不平材料表面，使得材料表面光滑均匀，其优点是对水有很强的排斥作用。

缺点：附着性差，不耐摩擦，寿命短，而且不可防油。第十五页，共二十八页，编辑于2023年，星期二氟碳型纳米涂料

特点：表面能（表面张力）极低（<10mN/m)，经过这种材料处理过的基材不光疏水更可疏油，而且由于氟碳型涂料的分子可以和基材表面分子结成共价键，附着性极强缺点：

相比价格较高超疏水自洁涂料第十六页，共二十八页，编辑于2023年，星期二超亲水自洁涂料超亲水自洁涂料分为无机纳米硅超亲水自洁涂料和纳米二氧化钛型超亲水自洁涂料。第十七页，共二十八页，编辑于2023年，星期二超亲水自洁涂料

无机纳米硅超亲水自洁涂料

特点：表面为超亲水涂层且防灰尘好，不依赖阳光照射，在完全无光环境下一样起作用，是二氧化钛型产品的升级版。

缺点：分解油污能力较弱第十八页，共二十八页，编辑于2023年，星期二超亲水自洁涂料纳米二氧化钛型超亲水自洁涂料

特点：称为光触媒的二氧化钛光催化剂薄膜遇到太阳光或荧光灯、紫外线照射时，能够产生良好的光催化特性而具有超亲水性。利用这种超亲水特性，它使得很小的水滴会聚成大的水滴，在重力的作用下脱落，从而使得沾染在其上的污渍能够容易的被水冲走。同时在外界光的激发下会使附着在表面的有机物、污染物变为二氧化碳和水并自动消除。价格便宜，因此特别适合大面积的建筑物外表面。

缺点：纳米二氧化钛必须要有阳光照射，更准确的说是要太阳光中的紫外线的激发才可以起作用，对阳光的依赖性很大，在晚上、阴雨天或者建筑物的背光面效果都不好，由于纳米二氧化钛的强氧化性，它也不能使用在有机物表面。第十九页，共二十八页，编辑于2023年，星期二喷涂、刮涂、淋涂，涂层控制越薄越好第一步，基面处理处理方法用水或清洁剂洗净玻璃表面，即处理完玻璃表面以后，用酒精布再擦拭一遍，以保证玻璃表面不留水份，没有水渍，没有可见物第二步，涂布涂料用毛刷、海绵、棉布等工具，将涂料醮满，均匀地涂到玻璃表面，注意涂料不宜涂刷太多，不能有流挂现象，涂层要均匀第三步，擦亮玻璃待涂料表干以后（根据环境温度和空气干燥程度，通常约2分钟），涂过的玻璃表面会有雾状痕迹，用干爽的软布将雾状痕迹快速擦掉。施工注意事项阴雨天和空气湿度大的天气不宜施工。使用方法第二十页，共二十八页，编辑于2023年，星期二应用范围

●广泛用于各种建筑物的内外墙壁，能够长时间保持墙壁的新鲜度和清洁度。●各种金属、玻璃、塑料、木制品、油漆等表面。●马桶、洗手池、洁具、家具、地板、窗帘、地毯、墙壁纸、儿童玩具、手机、电脑、冰箱、空调等表面可保持长期的清洁

第二十一页，共二十八页，编辑于2023年，星期二

●汽车的前后风挡玻璃、侧风挡玻璃、后视镜的表面，保证雨天玻璃不挂水视线良好。用于汽车驾驶室的天棚及地板、脚垫表面，实现长久的自清洁功能，特别是很多汽车脚垫地毯用水冲洗不易晒干，如果用该产品处理后冲洗就不怕湿，因为表面形成的纳米保护膜油水不沾，轻轻甩一下便可使用

●浴池、卫生间的大理石、瓷砖、玻璃及其它涂层表面实现自洁。第二十二页，共二十八页，编辑于2023年，星期二自洁涂料防污对比

根据权威部门的研究，中国建筑物外立面最大的污染源是粉尘污染，所以建筑物防污首要的是防止灰尘粘附，如下图表也证实了自洁涂料将来的方向在超亲水防静电上。

第二十三页，共二十八页，编辑于2023年，星期二第二十四页，共二十八页，编辑于2023年，星期二自清洁涂料领域已经拥有成熟的技术实力：仅以上海世博会来说，日本馆外墙与中国航空馆外墙分别采用ETFE自洁膜技术和PVC自洁膜技术都很好的展示了自清洁技术的优势。

中国自清洁涂料市场第二十五页，共二十八页，编辑于2023年，星期二第二十六页，共二十八页，编辑于2023年，星期二湖南大学材料学院研制成功的多功能纳米涂料，采用创新的工艺技术路线，对高性能建筑涂料的纳米组分进行优化设计，获得了超强耐洗刷性、耐候性和抗菌自洁功能的建筑涂料，并开发了工业化制备技术。

另外，中科院成都有机化学研究所与攀钢集团攀枝化市钢铁研究院在日前合作完成的纳米TiO2及其应用技术研究项目中，制备成功光催化自洁内墙涂料。他们在内墙乳胶涂料中添加特殊的纳米TiO2后，可以光催化方式降解甲醛和抗菌，从而赋予涂料自洁功能。第二十七页，共二十八页，编辑于2023年，星期二

同时，在建筑物上以氟碳涂