自清洁涂料在建筑幕墙上的应用
混凝土表面涂层的自清洁性能研究

混凝土表面涂层的自清洁性能研究一、背景介绍混凝土表面涂层是建筑领域中常用的一种装饰材料,其具有一定的防水、防潮、防火和隔音等功能。
随着环保意识的不断提高,人们对涂料的自清洁性能也越来越关注。
自清洁涂料是一种具有自我清洁能力的涂料,可以在一定程度上减少清洁和维护的成本,提高建筑结构的耐久性。
二、自清洁涂料的分类自清洁涂料主要分为两种类型:光催化涂料和超疏水涂料。
1. 光催化涂料光催化涂料是一种利用紫外线或可见光激发催化剂产生的化学反应来分解有机物的涂料。
其主要原理是光催化剂吸收紫外线或可见光后,产生氧化还原反应,使有机物分解为二氧化碳和水。
光催化涂料的优点是可以分解空气中的有害气体,具有良好的环保性能。
2. 超疏水涂料超疏水涂料是一种具有高接触角的涂料,其表面形成了一层微米级别的凹凸结构,使得水滴在表面上无法附着,从而实现了自清洁的效果。
超疏水涂料的优点是具有良好的抗污性能,可以有效减少表面的清洁和维护。
三、混凝土表面涂层的自清洁性能研究现状混凝土表面涂层的自清洁性能研究主要包括光催化涂料和超疏水涂料两种类型。
1. 光催化涂料光催化涂料在混凝土表面的应用已经有一定的研究成果。
研究表明,采用TiO2颗粒作为光催化剂的涂料可以有效降解NOx等空气污染物,具有良好的环保性能。
另外,研究人员还发现,改变TiO2颗粒的形态和大小可以进一步提高涂料的催化效率,降低有机物的分解温度。
2. 超疏水涂料超疏水涂料在混凝土表面的应用也已经有了一定的研究成果。
研究表明,采用纳米颗粒制备的超疏水涂料可以在混凝土表面形成一层微米级别的凹凸结构,实现良好的自清洁效果。
另外,研究人员还发现,改变涂料的成分和比例可以进一步优化涂料的超疏水性能,提高其抗污性能和耐久性。
四、混凝土表面涂层的自清洁性能研究方法混凝土表面涂层的自清洁性能研究主要包括涂层制备、自清洁性能测试和机理分析三个方面。
1. 涂层制备涂层制备是研究混凝土表面涂层自清洁性能的关键环节之一。
2024年自清洁涂料市场前景分析

2024年自清洁涂料市场前景分析引言自清洁涂料是一种具有自我清洁功能的新型涂料,可应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
随着人们对环境保护和生活质量要求的不断提高,自清洁涂料市场逐渐崛起并呈现出良好的发展前景。
本文将从市场规模、市场驱动因素和市场前景三个方面分析自清洁涂料市场。
市场规模自清洁涂料市场规模在过去几年保持了稳步增长的趋势。
根据市场研究机构的数据,2019年全球自清洁涂料市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到以下几个因素的推动。
市场驱动因素1. 环境意识的提高自清洁涂料具有自净、抗污染、抗菌、抗霉等特性,能够有效减少对环境的污染和危害。
随着人们对环境保护意识的提高,对环境友好型涂料的需求不断增加,自清洁涂料市场有望得到进一步发展。
2. 建筑行业需求增加建筑行业是自清洁涂料的主要应用领域之一。
随着城市化进程的加快和人们对室内空气质量的关注,越来越多的建筑项目开始采用自清洁涂料。
建筑行业需求的增加将推动自清洁涂料市场的发展。
3. 汽车行业的发展汽车行业对自清洁涂料的需求也在不断增加。
自清洁涂料能够增加汽车表面的耐磨性和抗刮擦性,同时减少水珠和污垢的附着,保持车身的清洁和亮度。
随着汽车行业的快速发展,自清洁涂料市场有望迎来新的增长机遇。
市场前景自清洁涂料市场具有广阔的发展前景。
首先,随着技术的进步和研发投入的增加,自清洁涂料的功能和性能将不断提升,进一步满足消费者的需求。
其次,随着环境保护意识的不断提高和相关政策的支持,自清洁涂料市场有望得到更广泛的应用和推广。
最后,随着新兴市场的崛起和消费水平的提高,自清洁涂料市场在全球范围内的需求将继续增长。
尽管自清洁涂料市场前景广阔,但仍面临一些挑战。
例如,高成本是制约市场进一步发展的因素之一。
当前,自清洁涂料的成本较高,使得其应用范围局限在高端市场。
此外,技术难题和知识产权保护也是市场发展中需要解决的问题。
总结自清洁涂料市场规模在不断扩大,市场驱动因素主要包括环境意识的提高、建筑行业需求增加和汽车行业的发展。
自清洁涂料的性能与应用

自清洁涂料的性能与应用在当今科技不断发展的时代,各种新型材料层出不穷,自清洁涂料便是其中引人注目的一项创新。
自清洁涂料具有独特的性能,在众多领域得到了广泛的应用,为人们的生活和工作带来了诸多便利。
自清洁涂料的核心性能在于其能够自动去除表面的污垢、灰尘和污染物,保持物体表面的清洁。
这种神奇的自清洁效果主要得益于涂料的特殊化学成分和微观结构。
从化学成分来看,自清洁涂料通常包含具有超疏水或超亲水特性的物质。
超疏水涂料表面的接触角非常大,使得水滴在其表面能够轻易滚落,同时带走附着的污垢。
而超亲水涂料则能让水迅速在表面铺展,将污垢溶解并冲走。
在微观结构方面,自清洁涂料表面往往具有纳米级的粗糙结构。
这种微观的粗糙结构与化学成分相互配合,进一步增强了自清洁的效果。
例如,类似于荷叶表面的微观结构,使得水滴无法在其表面停留和渗透,从而实现自清洁。
自清洁涂料的性能优势是显而易见的。
首先,它大大减少了人工清洁的频率和成本。
在一些难以触及或清洁的区域,如高层建筑的外墙、大型广告牌等,传统的清洁方式不仅费时费力,还存在一定的安全风险。
而使用自清洁涂料,可以在很大程度上解决这些问题。
其次,自清洁涂料能够保持物体表面的美观和性能。
例如,在汽车表面使用自清洁涂料,可以减少灰尘和污渍的附着,使车身始终保持亮丽的外观,同时还能降低风阻,提高燃油效率。
在太阳能电池板上应用自清洁涂料,可以防止灰尘和污垢的积累,确保电池板的高效发电。
再者,自清洁涂料具有良好的耐久性和稳定性。
它能够经受住各种恶劣环境的考验,如紫外线辐射、高温、低温、酸碱腐蚀等,长期保持其自清洁性能。
自清洁涂料的应用领域十分广泛。
在建筑领域,它可以用于建筑物的外墙、玻璃幕墙、屋顶等部位,不仅能够保持建筑物的外观整洁,还能延长建筑物的使用寿命。
特别是在污染较为严重的城市地区,自清洁涂料的应用能够显著改善建筑物的外观质量。
在交通领域,自清洁涂料可用于汽车、火车、飞机等交通工具的表面。
建筑工程中的自洁材料创新与应用

建筑工程中的自洁材料创新与应用随着城市化进程的不断推进,建筑工程在现代社会中扮演着重要的角色。
然而,建筑物在长期使用过程中难免会受到外界环境的影响,导致外观脏污、养护困难等问题。
为了解决这一难题,自洁材料的创新与应用被广泛关注,并在建筑工程中得到了越来越广泛的应用。
一、自洁材料的概念与原理自洁材料是指能够在光照、雨水或风力等外界刺激下自行除去污染物的材料。
它们通过一系列物理、化学或生物的反应机制来实现自我清洁的效果。
其中,自洁涂料、自洁玻璃、自洁陶瓷等材料是目前应用较为广泛的自洁材料类型。
二、自洁涂料的创新与应用自洁涂料是指能够通过光催化效应以及超疏水效应来自我清洁的涂料。
它们在建筑物的外墙、屋顶等部位的涂装中得到广泛应用。
自洁涂料具有多种优势,如能够抵抗紫外线辐射、耐候性好、降低污染物对建筑物的侵蚀等。
此外,自洁涂料还可以通过催化分解有害气体的作用,改善建筑物周围环境的空气质量。
三、自洁玻璃的创新与应用自洁玻璃是指能够在阳光和雨水的作用下自我清洁的玻璃材料。
它们通过在玻璃表面形成微观纳米级的凹凸结构,使水分在表面形成薄膜并带走污染物,从而实现自洁效果。
自洁玻璃可广泛应用于建筑物的窗户、幕墙、天窗等部位,有效减少了维护和清洁的工作量。
此外,自洁玻璃还可以降低建筑物内部的能耗,提高建筑能效。
四、自洁陶瓷的创新与应用自洁陶瓷是指能够通过高温烧结和特殊处理工艺实现自我清洁效果的陶瓷材料。
它们在建筑工程中的应用主要集中在外墙砖、地面砖等方面。
自洁陶瓷具有防污性能好、抗老化、易清洁等特点,能够降低建筑物维护的难度和费用,提高建筑物的整体美观度。
五、自洁材料的发展前景自洁材料的创新与应用在建筑工程中发挥着重要的作用,并且具有广阔的市场前景。
随着科技和工艺的不断进步,自洁材料的性能将会进一步提升,应用范围也会不断扩大。
同时,环保意识的提高和对建筑物外观的要求不断增加,也为自洁材料的发展提供了机遇。
六、结语建筑工程中的自洁材料创新与应用是一个具有潜力和挑战的领域。
自清洁涂料原理-概述说明以及解释

自清洁涂料原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是文章的开篇,主要目的是引导读者对文章内容的整体了解。
在自清洁涂料原理这一主题下,概述部分可以包括以下内容:自清洁涂料是一种具有特殊功能的涂料,能够在不人为清洁的情况下自动清洁表面,保持表面的清洁和美观。
这种涂料在近年来被广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
本文旨在介绍自清洁涂料的原理、应用领域及优势,为读者全面深入地了解这一新型涂料技术提供必要的知识支持。
在接下来的正文部分,将详细解析自清洁涂料的工作原理,探讨其在不同领域的应用情况,并总结其在实际使用中的优势与发展趋势。
通过本文的阐述,希望读者能对自清洁涂料有一个清晰的认识,并为未来相关技术的研究与应用提供参考和启发。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来详细介绍自清洁涂料的原理。
在引言部分中,将介绍自清洁涂料的概述、文章的结构以及撰写本文的目的。
在正文部分将分为自清洁涂料的定义、原理解析和应用领域三个小节来深入探讨自清洁涂料的相关知识。
最后在结论部分将总结自清洁涂料的优势,展望未来的发展方向,并以结束语结束全文。
通过这个结构,读者将能够全面了解自清洁涂料的原理及其应用。
1.3 目的自清洁涂料作为一种新型材料,在近年来受到了广泛的关注和研究。
本文的目的在于深入探讨自清洁涂料的原理和应用,为读者提供更深入的了解。
通过对自清洁涂料的定义、原理解析和应用领域的讨论,希望能够帮助读者了解这种新型涂料的优势和潜在的市场前景。
另外,本文也将展望自清洁涂料未来的发展方向,探讨其在不同领域中的应用前景,为相关研究和产业发展提供一定的参考。
通过本文的阐述,期望能够增加对自清洁涂料的认识,并促进其更广泛的应用和推广。
2.正文2.1 自清洁涂料的定义自清洁涂料是一种具有特殊功能的涂料,能够在受污染或受损表面上实现自动清洁的效果。
通常情况下,这种涂料可以通过光线或化学物质的作用,自主地将附着在表面上的污垢、细菌等有害物质分解或清除,从而保持表面干净和清洁。
涂料的自清洁性能研究

涂料的自清洁性能研究在当今社会,随着科技的不断进步和人们对生活品质要求的提高,涂料的性能也在不断地发展和完善。
其中,涂料的自清洁性能逐渐成为研究的热点之一。
自清洁涂料具有能够自动去除表面污垢和污染物的独特能力,为许多领域带来了极大的便利和创新。
自清洁涂料的原理主要基于两种机制:一种是超疏水表面,另一种是光催化作用。
超疏水表面是指水在其表面的接触角大于 150 度。
这种表面的微观结构通常具有粗糙的形貌和低表面能的物质。
当水滴落在超疏水表面时,它会形成球状,很容易滚落,同时带走表面的灰尘和污染物。
这种自清洁机制主要依赖于表面的物理结构和化学性质。
通过特殊的工艺和材料,可以在涂料表面构建出微纳结构,使其具备超疏水性能。
光催化作用则是利用半导体材料,如二氧化钛(TiO₂),在光照条件下产生强氧化性的物质,如羟基自由基(·OH)和超氧离子(O₂⁻)。
这些氧化性物质能够分解有机污染物,将其转化为无害的物质,从而实现自清洁的效果。
光催化自清洁涂料不仅能够去除表面的灰尘,还能够降解有机污染物,具有更广泛的应用前景。
为了评估涂料的自清洁性能,研究人员通常采用一系列的测试方法。
常见的有接触角测量、滚动角测量、自清洁效率测试等。
接触角测量是判断表面是否具有超疏水性能的重要手段。
通过测量水滴在表面的接触角大小,可以直观地了解表面的疏水程度。
接触角越大,表明表面的疏水性能越好。
滚动角测量则用于进一步评估超疏水表面的自清洁能力。
滚动角是指水滴在表面开始滚动所需的倾斜角度。
滚动角越小,说明表面的自清洁性能越强,水滴越容易带动污染物滚落。
自清洁效率测试则是通过模拟实际的污染情况,观察涂料表面去除污染物的能力。
例如,可以在涂料表面涂抹油污、灰尘等污染物,然后观察经过一定时间或处理后,污染物的残留情况,从而评估自清洁效率。
影响涂料自清洁性能的因素众多。
首先是涂料的成分和配方。
不同的树脂、助剂、填料等都会对自清洁性能产生影响。
涂料的自清洁性能及应用前景

涂料的自清洁性能及应用前景在当今的科技时代,涂料行业不断推陈出新,其中具有自清洁性能的涂料引起了广泛的关注和研究。
这种创新型的涂料为我们的生活带来了诸多便利,同时也展现出了广阔的应用前景。
自清洁涂料,顾名思义,是指能够自动清除表面污染物,保持自身清洁的涂料。
它的工作原理主要基于两种机制:一是超疏水表面,二是光催化反应。
超疏水表面是通过特殊的微观结构和化学组成,使得水滴在表面上呈现出极大的接触角,能够轻易地滚落并带走污染物。
这种表面就像荷叶一样,水珠滚落时会带走灰尘和杂质,实现自清洁效果。
而光催化反应则通常借助纳米级的二氧化钛等半导体材料,在紫外线或可见光的照射下,产生强氧化性的物质,能够分解有机污染物,将其转化为无害的物质。
涂料的自清洁性能具有众多显著的优点。
首先,它大大减少了清洁所需的人力和物力成本。
想象一下,那些高大的建筑外立面、难以触及的玻璃幕墙,如果需要人工频繁清洁,不仅费时费力,还存在一定的安全风险。
而自清洁涂料的应用,可以让这些表面长时间保持干净,节省了大量的清洁费用。
其次,自清洁涂料能够延长被涂覆物体的使用寿命。
因为污染物的积累往往会加速材料的腐蚀和老化,而自清洁性能有效地减少了这种损害。
再者,它有助于改善环境质量。
通过分解有机污染物,自清洁涂料能够减少空气中的有害物质,为我们创造一个更健康、更清洁的生活环境。
在建筑领域,自清洁涂料的应用前景极为广阔。
现代化的建筑越来越注重外观的美观和持久性,而自清洁涂料可以使建筑外立面长期保持整洁亮丽,减少雨水痕迹和灰尘的附着。
特别是在高层建筑和大型商业建筑中,其优势更加明显。
不仅能够提升建筑的整体形象,还能降低维护成本。
交通领域也是自清洁涂料的重要应用方向。
例如,在铁路机车和汽车表面使用自清洁涂料,可以减少污垢和尘土的积聚,降低风阻,提高燃油效率。
同时,自清洁的车窗能够提供更清晰的视野,提高行车安全性。
在能源领域,太阳能电池板表面的污染会显著降低其发电效率。
涂料的自清洁特性与应用研究

涂料的自清洁特性与应用研究在当今社会,涂料作为一种广泛应用于建筑、工业、交通等领域的材料,其性能和功能不断得到拓展和创新。
其中,自清洁涂料因其独特的特性和广泛的应用前景,受到了越来越多的关注和研究。
自清洁涂料是一种具有特殊表面性能的涂料,能够在自然环境中自动去除表面的污垢、灰尘、污染物等,保持表面的清洁和光洁。
这种特性使得自清洁涂料在许多领域具有重要的应用价值。
一、自清洁涂料的原理自清洁涂料的自清洁原理主要包括两个方面:一是超疏水/超亲水特性,二是光催化作用。
超疏水特性是指涂料表面具有极低的表面能,水在其表面形成球状,容易滚落并带走表面的污垢。
这种超疏水表面通常是通过特殊的表面结构和化学组成来实现的。
例如,表面具有微纳结构的粗糙度,同时涂层中含有低表面能的物质,如氟碳化合物、硅氧烷等。
超亲水特性则是指涂料表面能够迅速吸收水分,使水分在表面形成均匀的水膜,将污垢溶解并冲走。
这种超亲水表面通常是通过在涂层中引入亲水基团或纳米粒子来实现的。
光催化作用是另一种常见的自清洁原理。
常见的光催化剂如二氧化钛(TiO₂),在紫外线或可见光的照射下,能够产生强氧化性的自由基,将有机污染物分解为无害物质。
这种光催化自清洁涂料不仅能够去除表面的污垢,还能够降解空气中的有害气体。
二、自清洁涂料的类型根据自清洁原理的不同,自清洁涂料主要可以分为以下几种类型:1、超疏水自清洁涂料这类涂料主要利用超疏水特性实现自清洁。
其在建筑外墙、玻璃幕墙、汽车表面等领域有广泛应用。
例如,建筑外墙上的超疏水涂料可以减少雨水的残留,防止污垢和藻类的附着,保持建筑物外观的清洁和美观。
2、超亲水自清洁涂料超亲水自清洁涂料在玻璃、陶瓷等表面有较好的应用。
如自清洁玻璃,能够在雨水的冲刷下迅速清洁表面,提高玻璃的透明度和采光效果。
3、光催化自清洁涂料光催化自清洁涂料由于其能够同时去除表面污垢和降解空气中的污染物,在室内外环境净化方面具有很大的潜力。
例如,在医院、学校等公共场所的墙面涂料中使用光催化自清洁涂料,可以有效减少细菌和病毒的传播,改善室内空气质量。
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自清洁涂料在建筑幕墙上的应用
一、前言
氟碳铝板、玻璃幕墙等幕墙材料,因其装饰性强、工厂化生产、现场安装方便、容易更换回收等优点,在建筑外墙装饰方面获得越来越广泛的应用。
但随着城市环境污染的加剧,装饰幕墙材料的污染也随之加剧。
为了保证幕墙材料的装饰性,用于清洗建筑幕墙需要的成本也不断的增加,如需要消耗大量的水和人力成本。
同时,楼宇清洗保洁行业是一个新兴的多学科的技术领域,它包含着化学、物理、机械、生物学等学科知识的应用(如干冰清洗、激光清洗、真空清洗、无水清洗等)。
随着科学的发展,近年来新型建筑材料不断问世,并广泛运用在楼宇的外墙装饰上,从而增加了清洗难度,对传统的清洗保洁、养护方法提出了新的挑战。
纳米氧化钛涂层不仅具有自洁性,而且能有效地阻挡了紫外线直接作用于暴露在阳光下的幕墙、广告牌等有色涂料,减缓其退色而长期不易老化,让建筑物保持清新靓丽。
纳米氧化钛涂层还具有分解空气中的有害气体,起到净化环境空气之目的。
据国外专家统计,1000平米的纳米涂层相当于70棵杨树的空气净化效果。
更主要的是纳米氧化钛自洁涂料具有长效性,一次涂装可使用8~10年。
二、自清洁涂料原理
1972年,日本人Fujishima和Honda发现TiO2半导体的非均相光催化作用,1997年,R. Wang 发表了TiO2薄膜具有光诱导亲水特性的论文,这两个发现构成了TiO2超亲水自清洁涂料的技术基础,利用TiO2的光催化和光诱导超亲水性实现对表面膜的自清洁作用。
纳米TiO2是一种N半导体材料,在充满电子的价带和由空穴组成的导带之间存在一个禁带,当照射在纳米TiO2薄膜表面的紫外光的能量大于禁带宽度,纳米TiO2价带中的电子被激发,跃迁到导带,同时在价带形成空穴。
导带中的电子与空气中的O2反应生成超氧负离子(O2-);价带中的空穴与表面吸附的H2O形成羟基自由基(•OH)。
羟基自由基具有强氧化性,能将吸附在纳米TiO2涂膜表面的各种有机物降解为H2O和CO2。
纳米TiO2薄膜的光致亲水性是紫外光激发产生的电子—空穴对与表面TiO2晶体作用,在晶体表面形成均匀分布的亲水微区和疏水微区,每个微区的宽度只有十几个纳米,一个水滴要远比亲水微区大,因此可以在TiO2薄膜表面不断铺展。
紫外光在TiO2薄膜表面形成的亲水微区是不稳定的,停止光照后,O2在TiO2表面的富集,使薄膜表面亲水性逐渐衰减,水与表面的接触角逐渐增大。
再次有紫外光照射表面,又会有新的亲水微区再次形成。
作为一种
用心专注服务专业理想的超亲水自清洁涂层,就要尽量缩短光照射亲水响应时间,延缓暗处亲水性衰减的速度。
通常情况下幕墙涂料表面的污染主要是吸附了空气中悬浮的灰尘和有机物造成的,这种吸附在初期主要是由于静电力造成的静电吸附和范德华力造成的物理吸附。
自清洁涂层受到紫外光照射后,纳米TiO2涂膜表现出超亲水性能,在涂膜表面形成化学吸附水和物理吸附水,吸附水的存在有利于消除涂层表面的静电,消除静电力。
自清洁涂层表面形成的羟基是亲水的,当雨水滴落在涂层表面时,表面羟基与水之间形成氢键,氢键的作用力要远大于范德华力,因此水取代灰尘吸附于涂层表面,表面上原来吸附的灰尘被剩余的水带走,而表面很难被水带走的有机吸附物,在纳米TiO2的光催化作用下被分解,形成水、二氧化碳和可以被水带走的小分子物质,从而达到幕墙表面自清洁的目的。
三、自清洁涂料在幕墙上的应用
自清洁涂层本身是透明的,可和氟碳、玻璃、陶瓷涂料等配套使用,采用在线生产方式,自清洁涂料喷涂于外表面,升温固化后就会在幕墙表面形成稳定涂层,正常情况下形成的涂层是无色透明的隐形涂层,不会对下层装饰涂料的颜色产生影响。
用于和大理石、乳胶漆配套时也可现场喷涂,常温自干。
例如KNT公司开发的“光丽洁”自清洁涂料是一种纳米TiO2溶胶产品,自清洁涂料在使用时通过喷涂工艺涂覆在幕墙表面。
在干燥过程中,溶胶中的水蒸发,溶胶粒子沉积到幕墙表面形成纳米TiO2薄膜涂层。
在阳光照射下,这一涂层表现出超亲水的性能,借助雨水的冲刷可以清除表面吸附的污染物,同时这层纳米TiO2涂层作为光触媒,催化分解在幕墙表面吸附的各种有机污染物。
为了提高自清洁涂料的使用性能,KNT公司专门设计了针对“光丽洁”的过渡涂层(如图1所示),过渡涂层可采用与自清洁涂层相同的喷涂施工工艺。
使用过渡涂层能够提高自清洁涂层的附着力,延长使用寿命,更重要的是能够使自清洁涂层充分表现出超亲水性,通常认为水接触角<5°为超亲水表面,过渡涂层表面的自清洁涂层接触角大约为1°左右,属于超亲水范围。
另外过渡涂层也具有保护作用,防止自清洁涂层对底涂曾的可能伤害。
四、自清洁涂层的特点
1. 光催化性能
在受到紫外光辐照后,纳米TiO2涂层受激发形成的超氧负离子和具有强氧化性的羟基自由基,能分解表面吸附的各类有机污染物,氧化去除氮氧化物、硫化物,杀灭与表面接触的霉
用心专注服务专业菌、细菌等微生物。
如果在室内应用,可显著降低甲苯、甲醛等有害气体浓度,净化室内空气。
2. 亲水性
纳米TiO2涂层表面受紫外光激发形成羟基,羟基与水形成氢键而表现出超亲水性。
超亲水的TiO2薄膜能够使水滴在表面迅速润湿铺展。
这种特性使水能优先占据表面,而隔断了污染物与表面的联系,并被多余的水带走。
同时形成的亲水膜很薄,使表面能够很快被风干,防止湿表面被空气中的灰尘二次污染。
3. 自清洁性能
自清洁性能是TiO2涂层在户外应用时,光催化性和超亲水性的集中体现,与无自清洁涂层保护的表面相比,纳米TiO2涂层表面具有明显的抗污染性,无需人工清洗就能够保持表面的清洁。
图3和图4是上半部涂有纳米氧化钛涂膜,在氟碳和陶瓷涂料上对照实验照片,两个实验均表明纳米氧化钛具有优异的自清洁性。
五、自清洁性能的影响因素
1. 光照强度与光照时间
纳米自清洁涂层是受紫外光激发产生超亲水性能,停止光照后亲水性衰减,一段时间后亲水性消失。
光照强度和光照时间直接影响涂层的亲水性,进而影响自清洁性能。
2. 涂膜结构
涂膜结构包括两方面,一是涂膜的组成,二是涂膜的厚度。
例如“光丽洁”是由过渡层和面层(自清洁层)组成,过渡层能明显提高面层的附着力。
面层涂膜的厚度对自清洁性能和附着力有较大的影响:涂层薄,涂膜亲水性变差暗处亲水性衰减快;涂层厚,涂膜亲水性变好和暗处亲水保持能力均提高;涂层过厚,附着力变差。
3. 其它因素
影响涂膜自清洁性能还有其他许多因素,如纳米氧化钛的晶型、晶粒尺寸等内在因素,还有自清洁涂膜使用时的环境因素,如PH、有机污染物的种类与污染程度等。
六、结束语
纳米TiO2化学性质稳定、无生物毒性,是一种能够安全使用的环保建材。
纳米TiO2自清洁涂料能够利用阳光、雨水等自然力保持装饰幕墙的表面清洁,其推广和应用符合当前节能、环保的发展趋势。
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