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超疏水自洁涂料和超亲水性自洁涂料的区别

日期:2021-11-13    来源:宏海福新材料    浏览: 3865

  这两种方法都可以达到自洁防污的效果,只不过防污原理不同,一个是憎水性原理,而另一个是亲水性原理,目前市场上使用亲水原理的人比较多,由于亲水性原理可选择光触媒材料二氧化钛,利用紫外光氧化有机化合物,并使玻璃具有超亲水性的表面,但由于玻璃的表面硬度较高,亲水性材料容易脱落,因此,使用时间是最大的缺点,一般使用期为1年左右。宏海福在氟素膜上利用离子原理,将光触媒亲水性材料固定而制成的光触媒玻璃自洁贴膜,高透明,贴于玻璃表面,可有10-15年防污自清洁功能。

  根据水滴在其涂层表面的形貌,自洁涂料可分为超疏水自洁涂料和超亲水性自洁涂料。

  先要解释一下什么是自洁?自洁即自清洁,自清洁技术是指具有自我净化、清洁能力的技术,这一技术最早研究是在上世纪七、八十年代进行的,以玻璃、瓷砖、水泥等建筑材料为基质。

  其在光伏太阳能发电领域的应用,主要是将自清洁技术应用于光伏组件的玻璃面板表面,使玻璃发生物理或化学反应,从而不再需要通过传统的人工清洗方法,而是在自然雨水的冲刷下实现自我清洁。自洁性载体是光伏组件玻璃面板,自洁性材料以“膜层”或“涂层”状态与玻璃相结合,呈现自清洁效果。具有这种自我清洗能力的玻璃行业称为“自清洗玻璃”,其安装部件是“自动清洗组件”。

  根据自洁性,应用于玻璃基材可以分为超亲水性自洁型玻璃和超疏水自洁型玻璃。

  超亲水与超疏水之间的差别如下:

  

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  从上图可以看出,WCA是固体表面与水的接触角,而接触角大于90°时,即为疏水面,在固体表面接触角小于90°,这就叫它亲水性表面,一般玻璃与水的接触角是30°~40°,这样玻璃就很容易形成水珠,而且水珠不易滑脱,水干制过程中,极易吸附空气中的尘埃,干燥后形成水痕,长期累积形成污垢。

  如果采用一种技术,接触角大于150°作为超疏水性表面,则水滴通过涂层表面的乳突纳米结构,很容易从玻璃表面滚出,形成所谓的“荷叶效应”。相反,超亲水性表面在5℃以下。落在玻璃表面后,水滴均匀铺开,与玻璃表面达到最大接触面积,在重力作用下更容易带走大片污染物。因此,使用较少的清水或雨水可将太阳能面板光伏组件表面的尘埃、砂土清除。

  超亲水性自洁涂料。

  超亲水性自洁涂料是指水落在该材料表面,水滴的接触角小于10度,从外表看,即水不会在材料表面形成水膜,而是水膜,此外,超亲水性材料对水的亲和力远远大于跟灰尘和其它污物的亲和力,因此在下雨时或有用水冲刷时会优先与水结合,正因为如此,水可以透过污垢,使污垢从超亲水性的自洁涂料中分离出来。

  超亲水性自洁涂料又分为无机纳米硅超亲水性自洁涂料和纳米二氧化钛超亲水性自洁涂料。

  无机纳米硅超亲水自洁涂料,其特点是超亲水、防静电(防灰尘)、防霉抗菌、施工简单易学、常温急速干燥(5分钟内)、一次施工5年长期有效,其缺点是分解油污能力较弱。

  纳米二氧化钛型超亲水自洁涂料,其特点是超亲水、防油污、防霉抗菌,其缺点是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,所以它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。

  从表面自洁的角度来看,纳米超亲水性涂料相对于纳米超疏水涂料具有一定的优越性。


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