1. Apa prinsip inti lapisan pembersih diri?
Mekanisme super-hidrofilik
Permukaan lapisan sangat hidrofilik (sudut kontak air<5°). Rainwater falling on the surface quickly spreads into a water film, carrying away contaminants such as dust and oil, achieving a "rainwater self-cleaning" effect.
Aplikasi: Lingkungan luar yang terpapar air (seperti membangun eksterior dan backheet panel fotovoltaik) yang mengandalkan presipitasi alami untuk pembersihan.
Super-Hydrophilic Mechanism: The coating surface mimics the lotus leaf effect (water contact angle >150 derajat, sudut bergulir<10°). Water rolls off the surface in a spherical manner, carrying away attached dust and liquid stains while preventing oil from adhering (due to its extremely low surface energy).
Aplikasi: Lingkungan yang membutuhkan penolakan minyak tinggi (seperti peralatan dapur dan selongsong mesin) atau area curah hujan rendah di mana residu air perlu diminimalkan.
Mekanisme Bantuan Fotokatalitik: Lapisan menggabungkan fotokatalis (seperti titanium dioksida tio₂) yang, di bawah sinar ultraviolet, menghasilkan agen pengoksidasi yang kuat yang menguraikan kontaminan organik (seperti minyak dan mikroorganisme). Ini meningkatkan hidrofilisitas (foto super-hidrofilisitas yang diinduksi), memungkinkan pembersihan lebih lanjut dengan air hujan. Skenario yang berlaku: Lingkungan luar ruangan dengan cahaya (seperti membangun panel dekoratif dan panel eksterior mobil), terutama cocok untuk menghilangkan noda organik.
2. Apa komponen inti dan karakteristik pelapis komposit anorganik-organik?
Bahan inti:
Fase fungsional:
Hidrofilik: nano-silica (SiO₂), titanium dioksida (TiO₂ (juga fotokatalitik), seng oksida (ZnO), dll., Menggunakan nanopartikel untuk membuat situs hidrofilik/fotokatalitik.
Hidrofobik: resin fluorosilikon, silikon yang dimodifikasi, atau pengisian mikro-nano dari permukaan pelapis (seperti menambahkan nano-kalsium karbonat atau karbon nanotube) untuk meningkatkan hidrofobisitas.
Agen pembentuk film: resin epoksi, poliuretan, resin akrilik, dll., Digunakan untuk memperbaiki partikel fungsional ke permukaan kumparan galvanis, memastikan adhesi lapisan dan resistensi korosi.
Fitur:
Hidrofilik: Cocok untuk daerah hujan karena ketergantungan curah hujan yang tinggi; Hidrofobik: Tahan noda yang ditingkatkan, tetapi paparan jangka panjang dapat mengurangi efektivitas karena akumulasi debu, membutuhkan pencucian cahaya secara teratur.
3. Bagaimana lapisan pembersih diri fotokatalitik mencapai pembersihan sendiri?
Menggunakan titanium dioksida (TIO₂) sebagai bahan fungsional inti, pembersihan sendiri dicapai melalui proses berikut:
Degradasi fotokatalitik: TiO₂ menghasilkan radikal hidroksil (・ OH) di bawah iradiasi UV, memecah polutan organik (seperti minyak, jamur, dan bakteri) menjadi CO₂ dan air.
Foto yang diinduksi superhidrofilisitas: Setelah terpapar cahaya, permukaan tio₂ menjadi lebih hidrofilik, mempercepat penghapusan bahan anorganik residual (seperti debu) oleh air hujan.
Arah Optimalisasi: TiO₂ dapat dimodifikasi dengan doping dengan elemen seperti nitrogen dan karbon untuk memungkinkannya memanfaatkan cahaya yang terlihat (bukan hanya UV), meningkatkan kinerja pada hari berawan atau di dalam ruangan. ◦ Memasukkan resin organik (seperti silikon) dapat mengurangi degradasi lapisan itu sendiri (mencegah penuaan lapisan).
4. Apa proses persiapan pelapisnya?
Pretreatment
Membersihkan permukaan kumparan galvanis: Lepaskan lapisan minyak dan oksida (melalui pembersihan alkali atau elektrolitik). Jika perlu, lakukan perlakuan fosfat atau silan untuk meningkatkan adhesi lapisan.
Aplikasi Pelapisan
Roller Coating (mainstream): Bubur lapisan (partikel fungsional + resin + pelarut) diterapkan secara merata pada permukaan kumparan galvanis menggunakan rol pengukur. Metode ini cocok untuk produksi kontinu skala besar (kecepatan garis dapat mencapai 100-300 m/menit).
Lapisan semprot/celup: Cocok untuk batch kecil atau bagian berbentuk khusus. Sementara kontrol ketebalan lapisan agak terbatas, ia dapat menutupi permukaan yang kompleks.
Curing Film
Baking suhu tinggi (120-200 derajat): tautan silang dan menyembuhkan resin, secara stabil memasang nanopartikel ke permukaan dan membentuk lapisan yang padat (biasanya tebal 5-20 μm; ketebalan berlebih dapat mempengaruhi fleksibilitas).
Curing UV: Untuk pelapis yang mengandung resin fotosensitif, iradiasi UV digunakan untuk curing cepat, membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan efisiensi produksi tinggi.
5. Apa persyaratan kinerja dan skenario aplikasi?
Indikator kinerja utama
Efisiensi Pembersihan Diri: Lulus "Tes Residu Minyak" (misalnya, setelah mengoleskan oli motor, residu residu<5% after being washed off with simulated rain).
Daya tahan: Adhesi pelapis (uji silang lebih besar dari atau sama dengan 5B), resistensi semprotan garam (lebih dari atau sama dengan 1000 jam tanpa karat), dan resistensi cuaca (tes pelapukan QUV lebih besar dari atau sama dengan 1000 jam tanpa kapur atau pengelupasan).
Sifat mekanik: Resistensi awal (kekerasan pensil lebih besar dari atau sama dengan 2 jam), mencegah kerusakan selama pemrosesan atau pemasangan.
Aplikasi khas
Panel dinding eksterior bangunan: Gunakan lapisan super-hidrofilik, mengandalkan air hujan untuk membersihkan, mengurangi pemeliharaan manual.
Backsheet modul fotovoltaik: lapisan komposit fotokatalitik + super-hidrofilik secara bersamaan menurunkan kotoran burung dan debu sambil memastikan transmitansi cahaya.
Panel Peralatan Rumah: Lapisan super-hidrofobik menolak sidik jari dan noda minyak, memungkinkan pembersihan harian dengan penghapusan sederhana.