四種納米自潔涂料

引述按國內(nèi)主要大城市（北京、上海、廣州等）市容環(huán)境衛(wèi)生行業(yè)協(xié)會規(guī)定，樓宇外墻為玻璃或氟碳幕墻的，3至6個月必須清洗一次；是石材或貼面磚的，一年必須清洗一次。有人做過這樣的統(tǒng)計也計算：如1萬平方米的幕墻面積，每年按清洗兩次計，約需水20噸?，F(xiàn)在僅上海市超過100米的高層建筑就有400多棟，按公安部定義的十層以上為高層建筑，上海市的高層建筑應(yīng)在10000棟以上，若按其中的30%即3000棟左右采用納米自潔涂料，每年的節(jié)約用水的數(shù)量也是驚人的。可以說，僅以建筑用自清潔涂料市場來看，其中的經(jīng)濟(jì)效益是不可小覷的。

。第一頁，共28頁。1.引述

第二頁，共28頁?！白郧鍧嵧苛稀钡漠a(chǎn)生并不是一個新鮮的名詞，早在2000年，德國推出具有“荷葉自清潔”功能的硅樹脂外墻涂料，墻面灰塵可通過雨水達(dá)到自清潔效果；2001年，日本也推出光催化自清潔外墻涂料，通過分解墻面的油污能夠達(dá)到自清潔效果。第三頁，共28頁。近年來，我國內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)紛紛推出了各具特色的自清潔涂料等產(chǎn)品，不僅使外墻涂料的耐洗刷性由原來的1000多次提高到了1萬多次，老化時間延長了2倍多，而且在玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，制成自潔玻璃和瓷磚，可使粘附在表面上的油污、細(xì)菌等在光的照射下及在納米材料催化作用下，變成氣體或者容易被擦掉的物質(zhì)。

第四頁，共28頁。對于自清潔涂料的技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)也具有仿生學(xué)的原理，其中根據(jù)“荷葉自清潔原理”設(shè)計的清潔涂料也取得了成功。荷葉的自清潔原理即荷葉表面上有細(xì)微且凹凸不平的納米結(jié)構(gòu)，運用先進(jìn)技術(shù)使涂料在干燥成膜過程中在涂層表面形成類似荷葉的凹凸形貌。近年來，自潔凈外墻建筑涂料研發(fā)課題已經(jīng)由復(fù)旦大學(xué)國家教育部先進(jìn)涂料工程研究中心研發(fā)成功。這種納米涂層既可以使灰塵顆粒附著在涂層表面呈懸空狀態(tài)，使水與涂層表面的接觸角大大增加，有利于水珠在涂層表面的滾落；同時又根據(jù)涂層的自分層原理，將疏水性物質(zhì)引入丙烯酸乳液中，使涂料在干燥成膜過程中自動分層，從而在涂層表面富集一層疏水層，進(jìn)一步保證堆積或吸附的污染性微粒在風(fēng)雨的沖刷下脫離涂層表面，達(dá)到自清潔目的。第五頁，共28頁。

定義

性能

原理

分類

使用方法

應(yīng)用范圍

中國市場發(fā)展前景第六頁，共28頁。定義

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親水物理特性，能夠起到易潔和自潔作用的涂料稱為自潔涂料。第七頁，共28頁。產(chǎn)品性能

●無色、透明玻璃水晶液體

●使用方便，不需特殊的設(shè)備儀器，用簡單的方法噴涂或涂刷，即可實現(xiàn)理想的自潔、護(hù)理功能

●有超強(qiáng)的防紫外線功能

●該產(chǎn)品涂刷或噴涂到各種金屬、玻璃、大理石、瓷磚、塑料、紡織品、木制品等表面，數(shù)秒鐘內(nèi)就可形成堅固耐用的納米保護(hù)膜，起到自潔、護(hù)理的作用第八頁，共28頁?！癜踩?、無污染的環(huán)保產(chǎn)品?！怨棠陀?，噴涂一次長年有效

●獨特的納米結(jié)構(gòu)保護(hù)膜模仿自然界荷葉超強(qiáng)疏水自潔功能，水珠在涂層表面有如落在荷葉上迅速滑落，涂層表面保持清潔

●光滑的涂層表面灰塵及污漬難以附著，涂層表面極易清潔第九頁，共28頁。作用原理

本涂料采用的納米材料具有極低的表面張力，從而具有強(qiáng)勁的疏水、抗油污能力；灰塵等污物與涂層表面接觸面積大大減少，從而具有無比優(yōu)越的自動清潔特性；水在物體表面猶如在荷葉上一樣滾落而不留水跡，能有效延長保潔時間。第十頁，共28頁。第十一頁，共28頁。?分類自潔涂料分為：超疏水自潔涂料和超親水自潔涂料

超疏水是指水落在該材料表面，水滴接觸角大于110度，從外觀上看水在該材料表面會形成水珠，如果是在立面上，水珠會在重力的作用下滾落，即不粘水，和“荷葉效應(yīng)”相似。

超親水是指水落在該材料表面，水滴接觸角小于10度，從外觀上看即水在該材料表面不會形成水滴而是水膜。第十二頁，共28頁。超疏水自潔涂料

超疏水自潔涂料分為有機(jī)硅樹脂類納米涂料、氟碳型米涂料。第十三頁，共28頁。

超疏水自潔材料有機(jī)硅樹脂類納米涂料

特點：涂在材料表面給人一種油滑的感覺，填平了我們?nèi)庋劭床灰姷陌纪共黄讲牧媳砻?，使得材料表面光滑均勻，其?yōu)點是對水有很強(qiáng)的排斥作用。

缺點：附著性差，不耐摩擦，壽命短，而且不可防油。第十四頁，共28頁。氟碳型納米涂料

特點：表面能（表面張力）極低（<10mN/m)，經(jīng)過這種材料處理過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結(jié)成共價鍵，附著性極強(qiáng)缺點：

相比價格較高超疏水自潔涂料第十五頁，共28頁。超親水自潔涂料超親水自潔涂料分為無機(jī)納米硅超親水自潔涂料和納米二氧化鈦型超親水自潔涂料。第十六頁，共28頁。超親水自潔涂料

無機(jī)納米硅超親水自潔涂料

特點：表面為超親水涂層且防灰塵好，不依賴陽光照射，在完全無光環(huán)境下一樣起作用，是二氧化鈦型產(chǎn)品的升級版。

缺點：分解油污能力較弱第十七頁，共28頁。超親水自潔涂料納米二氧化鈦型超親水自潔涂料

特點：稱為光觸媒的二氧化鈦光催化劑薄膜遇到太陽光或熒光燈、紫外線照射時，能夠產(chǎn)生良好的光催化特性而具有超親水性。利用這種超親水特性，它使得很小的水滴會聚成大的水滴，在重力的作用下脫落，從而使得沾染在其上的污漬能夠容易的被水沖走。同時在外界光的激發(fā)下會使附著在表面的有機(jī)物、污染物變?yōu)槎趸己退⒆詣酉?。價格便宜，因此特別適合大面積的建筑物外表面。

缺點：納米二氧化鈦必須要有陽光照射，更準(zhǔn)確的說是要太陽光中的紫外線的激發(fā)才可以起作用，對陽光的依賴性很大，在晚上、陰雨天或者建筑物的背光面效果都不好，由于納米二氧化鈦的強(qiáng)氧化性，它也不能使用在有機(jī)物表面。第十八頁，共28頁。

噴涂、刮涂、淋涂，涂層控制越薄越好第一步，基面處理處理方法用水或清潔劑洗凈玻璃表面，即處理完玻璃表面以后，用酒精布再擦拭一遍，以保證玻璃表面不留水份，沒有水漬，沒有可見物第二步，涂布涂料用毛刷、海綿、棉布等工具，將涂料醮滿，均勻地涂到玻璃表面，注意涂料不宜涂刷太多，不能有流掛現(xiàn)象，涂層要均勻第三步，擦亮玻璃待涂料表干以后（根據(jù)環(huán)境溫度和空氣干燥程度，通常約2分鐘），涂過的玻璃表面會有霧狀痕跡，用干爽的軟布將霧狀痕跡快速擦掉。施工注意事項陰雨天和空氣濕度大的天氣不宜施工。使用方法第十九頁，共28頁。應(yīng)用范圍

●廣泛用于各種建筑物的內(nèi)外墻壁，能夠長時間保持墻壁的新鮮度和清潔度?！窀鞣N金屬、玻璃、塑料、木制品、油漆等表面?！耨R桶、洗手池、潔具、家具、地板、窗簾、地毯、墻壁紙、兒童玩具、手機(jī)、電腦、冰箱、空調(diào)等表面可保持長期的清潔

第二十頁，共28頁。

●汽車的前后風(fēng)擋玻璃、側(cè)風(fēng)擋玻璃、后視鏡的表面，保證雨天玻璃不掛水視線良好。用于汽車駕駛室的天棚及地板、腳墊表面，實現(xiàn)長久的自清潔功能，特別是很多汽車腳墊地毯用水沖洗不易曬干，如果用該產(chǎn)品處理后沖洗就不怕濕，因為表面形成的納米保護(hù)膜油水不沾，輕輕甩一下便可使用

●浴池、衛(wèi)生間的大理石、瓷磚、玻璃及其它涂層表面實現(xiàn)自潔。第二十一頁，共28頁。自潔涂料防污對比

根據(jù)權(quán)威部門的研究，中國建筑物外立面最大的污染源是粉塵污染，所以建筑物防污首要的是防止灰塵粘附，如下圖表也證實了自潔涂料將來的方向在超親水防靜電上。

第二十二頁，共28頁。第二十三頁，共28頁。自清潔涂料領(lǐng)域已經(jīng)擁有成熟的技術(shù)實力：僅以上海世博會來說，日本館外墻與中國航空館外墻分別采用ETFE自潔膜技術(shù)和PVC自潔膜技術(shù)都很好的展示了自清潔技術(shù)的優(yōu)勢。

中國自清潔涂料市場第二十四頁，共28頁。第二十五頁，共28頁。湖南大學(xué)材料學(xué)院研制成功的多功能納米涂料，采用創(chuàng)新的工藝技術(shù)路線，對高性能建筑涂料的納米組分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，獲得了超強(qiáng)耐洗刷性、耐候性和抗菌自潔功能的建筑涂料，并開發(fā)了工業(yè)化制備技術(shù)。

另外，中科院成都有機(jī)化學(xué)研究所與攀鋼集團(tuán)攀枝化市鋼鐵研究院在日前合作完成的納米TiO2及其應(yīng)用技術(shù)研究項目中，制備成功光催化自潔內(nèi)墻涂料。他們在內(nèi)墻乳膠涂料中添加特殊的納米TiO2后，可以光催化方式降解甲醛和抗菌，從而賦予涂料自潔功能。第二十六頁，共28頁。

同時，在建筑物上以氟碳涂料為代表的高耐候性產(chǎn)品應(yīng)用越來越廣泛，但建筑物表面污跡附著的問題卻一直沒有很好的被解決。中遠(yuǎn)關(guān)西也配合市場那個推出了自清潔FEVE氟碳涂料。據(jù)了解，這是一種具有親水表面的自清潔FEVE氟碳涂料。不僅保持了FEVE氟碳涂料原有的超強(qiáng)的耐候性能，更可利用親水性表面通過雨水沖刷實現(xiàn)自我清潔的功能，涂膜耐污染性出眾，能