自清洁外墙板主要依靠以下两大原理实现表面自洁效果:
光催化自洁原理
板材表面涂覆了光催化材料(通常是纳米级二氧化钛TiO₂)。
在紫外线或可见光照射下,TiO₂催化空气中的水分和氧气,产生强氧化能力的自由基(如羟基自由基•OH)。
这些自由基能分解有机污染物(如油渍、灰尘颗粒、微生物),使其变成二氧化碳和水,彻底分解表面污渍。
超疏水(荷叶效应)原理
板材表面经过特殊处理(纳米级粗糙结构+低表面能涂层),使水在表面呈现超高接触角(一般>150°)。
雨水落到表面时呈水珠滚动状态,能带走附着的灰尘颗粒,实现自然冲洗。
即使没有人工清洗,经过多次雨水冲刷后,表面仍能保持较高洁净度。
表面涂层技术
光催化涂层:采用高分散性、耐久性的纳米TiO₂涂料,确保长期光催化效果,不易脱落。
超疏水涂层:采用氟硅改性、硅烷处理等工艺,使表面既有粗糙度又低表面能,形成荷叶效应。
有些高端产品结合了光催化+超疏水双重技术,实现更稳定的自清洁性能。
基材与涂层结合技术
通过高温固化、等离子喷涂、溶胶-凝胶技术等工艺,使自洁涂层与纤维水泥板牢固结合,保证耐久性与耐候性。
优质产品可以做到10年以上自洁效果不明显衰退。
耐候性能优化
自清洁涂层需具备良好的抗紫外线、耐酸雨、耐污染能力。
采用改性TiO₂(如掺杂型TiO₂)可拓展光响应范围至可见光,提高低光照环境下的自洁效率。
环保性与健康性
现代自清洁涂层追求无毒无害,且施工过程中VOC(挥发性有机物)释放极低,符合绿色建筑标准。
技术类型 | 特点 | 应用范围 |
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光催化型自洁 | 分解有机污染,除臭抗菌 | 高端住宅、公共建筑 |
超疏水型自洁 | 快速冲刷灰尘,防污防积水 | 商业建筑、别墅 |
光催化+超疏水复合型 | 同时具备分解污染和快速清洁功能 | 高端幕墙、地标建筑 |
挑战:
超疏水涂层耐久性有限,长期风吹日晒下会磨损、失效。
光催化材料对可见光响应效率有限,夜间或弱光环境下效果下降。
成本相对传统外墙板偏高。
技术趋势:
研发新一代掺杂型、复合型光催化剂,提高低光照环境下的自洁效率。
优化表面结构设计(如仿生纳米纹理),提高超疏水涂层的耐久性。
探索智能调控表面性能材料,实现智能自适应清洁功能。