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林宣益 ( 上海中得欧有限公司 201201)         摘要：论述了荷叶效应乳胶漆的开发、机理和耐沾污性等。     关键词：荷叶效应乳胶漆；机理；耐沾污性     房屋所有者和房屋建造者都希望外墙面能保持 干燥清洁。但由于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。因此，人们 一 直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干燥清洁的 一 种建筑涂料，它是仿生学在建筑涂料中应用的一个例子。     1 荷叶效应乳胶漆的开发     很久很久以来，优化的自洁功能已在自然界存 在，荷花叶子就是其中的代表。荷叶表面具有很好 的憎水性，并实际上是不能湿润的，它还出污泥而一尘不染。这是为了适应环境而长期演变的结果。德国波恩大学植物学教授 W ． Bartblott 研究了荷花叶子的结构和荷叶效应机理。经研究发现，荷花叶子之所以具有以上性能，是因为叶子表面既憎水，又有一个显微结构。     德国 Sto 上市公司下属 ISPO 公司，根据荷叶效应机理和硅树脂外墙涂料的实际应用结果，经过 3 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 1 所 示。可以看出，二者的结构非常相似。 图 1 荷叶和荷叶效应乳胶漆的结构     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来实现的。这种通过降低表面张力 的方法，其提高与水的接触角的能力有限，约能提高 至 120 ° 左右，如市场上的硅树脂涂料与水的初始接触角约为 93 ° ～ 1 15 ° ，它们与灰尘的接触面积基本没变，因此，荷叶效应的结果是有限的，很难达到既保持涂膜干燥，又具有自洁功能。     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 。 材料的性能是由其组成和结构决定的。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，表面粗糙度大些能使接触角进一步减小；而当接触角大于 90 ° 时，粗糙表面能使接触角进一步提高。荷叶效应乳胶漆涂膜与水的接触角大于 90 ° ，所以粗糙的 显微结构可提高接触角，约能提高至 140 ° 。另一方面，一个显微粗糙表面，还可以使灰尘与涂膜的接触面积降至原来的 1 ％以下，从而使灰尘与水的粘附 力大于灰尘与涂膜的附着力。因此，下雨时，雨水在墙 面上成珠滚落，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。 图 2 荷叶效应乳胶漆原理图 第 1/2 页　首页　下页　尾页 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”