摘要
荷葉乳膠漆根據荷葉效應機理和矽樹脂外牆塗料的實際套用結果，把拒水、保潔結合起來，開發了具有顯微結構和憎水表面的有機矽外牆乳膠漆，即荷葉乳膠漆，又叫荷花效應乳膠漆。
定義
借鑑荷花葉子自潔機理，開發出的具有顯微結構和憎水表面，把拒水、保潔結合起來的有機矽牆面乳膠漆。
介紹
泥乳膠漆塗料荷葉乳膠漆是仿生學在建築塗料中套用的一個例子。人人都希望外牆保持乾燥清潔，但由於受到環境的各種各樣影響，外牆面往往受到污染。因此，人們一直在探求能保持外牆乾燥清潔的塗料。長期以來，自清潔外牆塗料的概念總是消極地與粉化外牆塗料的概念聯繫在一起。粉化自潔系統的缺點日見明顯，尤其在深色塗料方面，它使塗膜失去光彩，並造成發花現象。
產生
德國玻恩大學植物學教授W.Bartbott研究了荷花葉子的結構和荷花效應機理。德國STO上市公司下屬ISPO公司，根據荷花效應機理和矽樹脂外牆塗料的實際套用結果，把拒水、保潔結合起來，開發了具有顯微結構和憎水表面的有機矽外牆乳膠漆，即荷葉乳膠漆，又叫荷花效應乳膠漆。
荷葉自潔機理
自潔乳膠漆很久很久以來，最佳化的自潔功能已在自然界存在，因為植物表面具有很好的憎水性，並實際上是不能潤濕的。這是植物長期演變的結果。由於許多植物葉子表面的特殊結構和憎水性，所以它們能隨著下雨而自潔。污染物不能沾附在整個表面，而只能鬆散地聚集在表面。由於表面幾乎不能沾潤濕，所以含塵雨水成珠滾落，整個表面長期處於乾燥狀態。因此，微生物賴以生存的基礎---水就不存在。長期處於乾燥葉子表面的塵粒和孢子，由於它們與水的親和力大於其與葉子表面的黏結力，所以隨下雨而衝掉。成珠的水滴作為灰塵收集器，接收親水的灰塵，而憎水的灰塵也積聚在表面，因此葉子在下雨的是非常乾淨的。另外，植物隨時有遭受黴菌孢子、藻類和細菌侵害的危險，所以阻止微生物附著在植物表面，每場雨都把孢子衝掉，即使短期不下雨，也因缺水而不能繁殖，對於防止植物受感染是十分重要的。經研究，荷花葉子之所以具有以上性能，是因為葉子表面存在一個顯微結構，含有直徑約0.1—0.3微米的蠟晶。
矽樹脂外牆塗料實際套用
近幾年來，通過有機矽建築物保護劑的憎水性，降低了塗膜的吸水性，從而明顯地改善了外牆塗料的耐沾污性。這方面有許多實際套用的例子。因此，矽樹脂外牆塗料系列一直暢銷。最佳化配方的矽樹脂外牆塗料達到很好的初始憎水性，隨著在環境中的使用，憎水性能提高，隨後達到很好的耐沾污性。經過三年的研究工作，德國STO上市公司成功地把荷花效應移植到外牆乳膠漆中，開發了微結構的有機矽乳膠漆。這種乳膠漆採用具有持久憎水性的貧乳化劑有機矽乳液等 一些專門物質，從而使其塗料膜具有荷花葉子的表面結構，達到拒水、保潔功能。效應機理市場上的荷花效應塗料或乳液絕大多數是通過降低表面張力來實現的。這種通過降低表面張力，其與水的接觸角提高有限，與灰塵的接觸面積基本沒變，因此荷花效應的結果是有限的。把降低表面張力和形成顯微結構結合起來，才能取得很好的荷花效應結果。根據表面物理化學中表面平整度對接觸角規律可知，當接觸角小於90℃時，表面粗糙度大些，能使接觸角進一步減小；當接觸角大於90℃時，能使接觸角進一步提高。荷花效應乳膠漆塗膜與水接觸角大於90℃時，粗糙的顯微結構可提高接觸角。另外，一個顯微粗糙表面還可以使灰塵與塗膜的接觸面積降至原來的1%以下，從而使灰塵與水的黏附力大於灰塵與塗膜的附著力。因此，下雨時，雨水在牆面成珠滾落，同時把灰塵帶走，使牆面保持乾燥和清潔，這就是乳膠漆的荷花效應機理。只有當塗膜的表面張力很低，其色散分量明顯少於水的表面張力色散分量，其極性分量為零時，塗膜才具有自潔性。荷葉乳膠漆塗膜張力，色散分量和極性分量分別是8mN／m、8mN／m和0mN／m，非常接近荷葉的7.5mN／m、7.5mN／m、0mN／m，因此，塗膜能保持乾燥清潔。性能 荷葉乳膠漆具有一些市面上塗料無法比擬的優越特性。
1、接觸角荷葉乳膠漆其初始接觸角與最終接觸角幾乎沒有差別，具有非常好的拒水性。
2、潤濕和乾燥145度的潤濕角，具有強烈憎水性
3、建築物理性能防水而又有呼吸功能，具有優異的拒水和透氣性
4、耐沾污性按DIN53166實驗具有很好耐沾污性。
5、耐久性自然曝曬一年，粉化程度最低，具有很好的耐久性
