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浅谈疏水疏油及超亲水纳米涂层自洁原理!
发布者:新威新材  日期:2019/9/23 17:10:38  浏览次数:882
  日常生活中有各种基材表面,金属表面、玻璃表面、皮革表面、石材表面、塑料表面、陶瓷表面、木质表面、电器外壳表面……

  在实际应用中,这些表面还会遇到各种脏污,泥、灰、油污以及它们的混合物,面对这些情况,纳米疏水疏油易清洁/自洁涂层和亲水自洁涂层都能应对。

水滴在表面形成一个球形,无法附着基材表面,从而达到超清洁、超抗污效果。


1、纳米涂层原理

   人类在很早以前就发现了莲叶具备的自洁功能和超强的疏水性,北宋理学家周敦颐创作的散文《爱莲说》中就有提到,“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖。”可见古人早已察觉到莲叶的神奇之处。

     

   荷叶表面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的结构。在超高显微镜下可以清晰看到,在荷叶叶面上布满着一个个隆起的“小山丘”,它上面长满绒毛。因此,在“山丘”间的凹陷部份充满着空气,这样就在紧贴叶面上形成一层只有纳米级厚的空气层。


   这使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后,隔着一层极薄的空气,只能同叶面上“山丘”的凸顶形成几个点接触。雨点在自身的表面张力作用下形成球状,水球在滚动中吸附灰尘,并滚落荷叶面,这就是“莲花效应”能自洁叶面的奥妙所在。



疏水疏油



2、纳米技术能让基材表面更平滑

     看似光滑的基材表面,放大后其实是凹凸不平的。脏污会嵌入这些凹凸不平的坑洞,难以去除。纳米涂层由无数纳米粒子组成,粒径从1纳米到几十纳米不等。物体表面的坑洞直径最小只有1nm,所以纳米易清洁涂层能够填平基材表面的坑洞,让基材真正变得“平滑”,这样脏污就变得易清洁了。


 使用纳米易清洁涂层之前:


       使用纳米易清洁涂层之后:

  实拍效果如下图:

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应用于皮革沙发


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应用于防水雨具


3、涂层涂层表面能低,污垢、泥灰不沾

     纳米是低表面能材料,具有“不沾”的特性,能够防水、防潮、防污。不粘锅表面的也是低表面能材料,表面能低的材料就有“不沾”的特性。


应用于衣服上的防水防污


4

疏水自洁

   在电子设备、智能穿戴设备和户外服装等应用上。表面遇到的脏污以灰、尘居多。当户外下雨,雨水滑过疏水的表面,就能把灰、尘带走,达到自洁的目的。

 效果如下图:


5

超亲水涂层自洁原理

因为涂层表面亲水,当遇到水流过,水就能把表面的油、灰、脏污都铲走并冲掉。



5、疏水疏油涂层与超亲水涂层的区别之处:

亲水性:

   材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质。

疏水性:

   材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质。

   润湿就是水被材料表面吸附的过程。材料分子与水分子之间的相互作用的内聚力大于水分子之间的内聚力时,水分子能很快在材料表面铺散开来。此时,在材料、水和空气的交点处,沿水滴表面的切线与材料表面所成的夹角(称润湿角)θ≤90°,材料呈现亲水性。若θ>90°,材料呈现疏水性。


如图所示:            

 (a)润湿


(b)不润湿


 润湿角越小,则材料润湿性能越好。


   这两项技术有着本质上的区别,使为其适用于某个特殊领域做好了铺垫。例如,超疏水涂层在疏水方面的应用是非常理想的,如医疗器械和电子元件、厨房电器、纺织行业等;而超亲水涂层可用于需要亲水性表面的领域,例如用在建筑等行业中的抗雾玻璃、幕墙玻璃等。


6、新威纳米防污涂料

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广东新威新材料科技有限公司研发生产了一款自干纳米防污光油(纳米防污涂料),很好的利用了自然科学仿生荷叶而达到人们需要的超强疏水效果,这种光油可以加工于很多表面,改变表面张力,从而改变表面能,达到超级疏水、超级疏油、耐高温、耐低温、长久稳定等特性,而且耐磨抗划效果好;可以运用于薄膜、马口铁、五金、铝制品等金属上。

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具体效果什么样还不了解?

看下面这个简单的视频

新威纳米防污涂料


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