自清洁涂料

自清洁涂料

简介：

建筑外墙涂料可以美化环境和居室，但是由于传统涂料耐洗刷性差，时间不长涂层就会发生变色、脱落，玻璃幕墙或瓷砖贴面又会带来光污染、增加建筑物自重、存在安全隐患等问题。并且随着城市的环境污染正在加剧，其中粉尘污染、气体污染尤为严重。建筑外墙特别是高层建筑，正在受到越来越严重的侵蚀。

21世纪理想的外墙保护和装饰材料应具有优良的防水性、对水蒸汽的通透性、防紫外光和自洁功能，能够长期保持洁净、靓丽的外表。如何让建筑外墙效果历久弥新？目前自清洁涂料将为人们创造出更为洁净、健康和靓丽的生存环境。

特点：

原理：

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，从而达到表面自清洁的目的。

应用领域：