荷叶效应微结构有机硅乳胶漆.pdfVIP

“荷叶效应”一微结构有机硅乳腔漆 匝Ⅱ圈微结构有机碴乳胶漆 林官益 上海申得欧有限公司上海，20120 摘要：奉文论述了荷花效应乳胶漆的开发、H【理和耐沾污性等 关键词：荷叶敛应乳崆漆耐沾污性外墙自洁涂料 房屋所有者和房屋建造者都希望外墙面保持千燥清洁。世南十我国环境条件还不尽人意， 外墙面往往会受到污染，有的甚至受到严重污染。用此，人们‘卣在探求能保持外墙面干燥清 洁的建筑涂料。 荷叶效应乳胶漆就是能保持外墙面1。燥清洁的一种建筑涂料．它是仿生学在建筑涂料中 应用的一个例f。 1荷叶效应乳胶漆的开发 很久很久以来．优化的自i占功能已在自然界存在，这就是荷花叶子二荷叶表面具有很好的 憎水性．并实际上是不能湿润的，已迁出污泥『n卜尘小染!这是为了适应环境而比期演变的结 果。 德国玻恩大学植物学教授wBanblott研究r荷花叶子的结构和荷叶效应机理。经研究发 现，荷花叶千之所以具有以上个牛能，是因为叶子表面既憎水，又有个显微结构。 德国StoI市公司下属ISPO公司．根据荷花效应机理和硅村脂外墙涂料的实际应用结 果．经过二年研究工作，成功地把荷叶效应移植到外墙乳胶漆中，开发了微结构有机硅乳胶漆， 即荷叶效应乳胶漆…。 这种荷叶效应乳胶漆采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅乳液等一些专门物质，并形 成一个纳米级显微结构，从而使其涂膜具有类似荷花叶子的表面结构，达到拒水保洁功能。 荷叶和荷叶效应乳胶漆的结构比较如图l所示．可以看出，二者的结构非常相似。 荷叶敏应 荷… 乳胶潦 囱1荷叶和荷叶效应乳胶漆结构 68 }tgi∞*■#RD日*§』wt4月十目＆^ 硅纳米材料与涂料 2荷叶效应机理 市场上的荷叶效应涂料或乳液，绝大多数是通过降低表面张力束实现的，这种通过降低表 由张力，其提高与水的接触角有限，约能提高至1200左右，如市场L的硅树脂涂料与水的初始 接触角约为93-115。；同时与灰尘的接触面积基车挫变，圊此，荷叶效应的结果是有限的．很难 达到既保持涂膜干燥，又具有自沽功能， 与水的接触角至少要达到130。，这时表面具有显著的憎水性，成珠滚落的雨水才具有自 洁功能…． 把降低表面张力和形成显微结构结合起来，才能取得很好的荷叶效应结果。根据表面物理 化学中表面平整度对接触角的影响规律可知．当接触角小于90。时，表面粗糙度太些能使接触 角进一步减小；而当接触角大于90啊．粗糙表面能使接触角进·步提高。荷叶效应乳胶潦涂 膜与水的接触角人于900，所以粗糙的显做结构可提高接触角，约能提高至1400，另一方面． 个显微粗糙表面，还町以使驮尘与淙膜的接触面积降至原来的】％以下，从而使灰尘与水的黏 附力夫于灰尘与涂膜的附着力。因此．下雨时，雨水在墙面r成珠滚落，同时把灰尘带走使墙 面保持干燥和清洁，如图2所示这就是乳胶漆的荷叶效应机理 周2雨水成珠滚落．灰尘随之带走 3移动水的自洁作用 德国玻恩大学开发出一个快速测定移动水清洁作用的试验方法，称为集灰试验j即在涂膜 试板上，撒一些炭黑或粉煤灰，接着滴儿滴水，使试板稍微倾斜晃动，从而水就在试板上来回移 动。对于普通的涂膜，包括硅树脂涂膜，随着水的移动。在涂膜E留下含灰的水迹，对于荷叶效 应乳腔漆涂膜，水成为一个大珠点，炭黑或粉煤灰集聚在_丈水珠的外围．而涂膜仍保持干净清 洁。 袁l是水、炭黑、荷叶和一些涂膜的表面张力以及部分材料与水的接触角 H有当涂膜材料的表面张力色散分量明显少于水的表面张力色散分虽。另外．其表面张力 的极性分量为零时，移动的水珠才能收集灰72，在已检测的硅树脂涂膜q，其表面张力中相对 高的色散分量和存在极性分越都会降低其憎水性．从而影响其自洁性 特氟隆．这种经典的不粘涂料，当其结构为显