超疏水专利在建筑防水中的应用案例

查专利

超疏水专利技术赋能建筑防水：从实验室创新到工程实践的技术突破

建筑防水是保障建筑结构安全与使用寿命的核心环节，传统防水材料如沥青卷材、聚氨酯涂料等虽广泛应用，但在长期耐候性、自清洁能力和环境适应性上仍存在局限——高温下易软化流淌、低温下易脆裂剥落，且表面易附着灰尘导致防水性能衰减。近年来，源于“荷叶效应”的超疏水技术为解决这些难题提供了新思路，而超疏水专利作为技术创新的法律载体，正通过对材料配方、制备工艺和应用场景的系统性保护，推动这一技术从实验室走向建筑工程实践。

从技术原理来看，超疏水专利技术的核心在于通过微观结构设计与表面能调控实现材料的超疏水特性。如同荷叶表面的微米级乳突与纳米级蜡晶共同构成的“粗糙-低能”复合结构，超疏水材料通过在基体表面构建类似的微纳分级结构（例如直径1-10微米的凸起与纳米级颗粒的组合），并修饰低表面能物质（如含氟化合物或有机硅），使水与材料表面的接触角（衡量疏水性的关键指标，接触角越大疏水性越强）超过150°，滚动角（使水滴开始滚动的最小倾斜角度）小于10°，从而让水分以球状形态快速滚落，无法渗透或附着在表面。国家知识产权局公开数据显示，截至2023年底，我国超疏水专利申请总量已突破2万件，其中近五年申请量占比达62%，反映出该领域创新活力的持续提升；而通过科科豆平台对专利分类号的检索可见，涉及建筑防水应用的超疏水专利占比从2018年的14.2%增长至2023年的31.7%，技术落地指向性显著增强。

超疏水专利技术在建筑防水领域的独特优势，正通过专利文本中的技术方案逐步转化为工程价值。与传统防水材料相比，超疏水专利技术的创新点集中在三个方面：一是耐久性提升，传统卷材或涂料在紫外线、温度变化等环境因素作用下易出现老化开裂，而多项超疏水专利通过“结构-性能”协同设计解决这一问题，例如某高校团队的专利技术（公开号CNXXXXXX）采用弹性树脂基体与纳米二氧化硅复合，在-40℃至90℃的温度循环测试中，材料疏水性保持率仍达92%，远超传统涂料的65%；二是自清洁功能，超疏水表面的“不沾特性”可减少灰尘、污垢附着，降低后期维护成本，八月瓜平台发布的《2023建筑防水材料专利分析报告》指出，包含自清洁模块的超疏水专利在近三年的引用频次同比增长47%，成为技术竞争的焦点；三是绿色环保属性，传统防水材料常含挥发性有机化合物（VOCs），而超疏水专利技术中，水基乳液、生物基表面改性剂等环保配方的应用占比已达58%，符合国家“双碳”政策下建筑材料的低碳化趋势。

当前，超疏水专利技术的产业化应用正处于加速期，政策支持与市场需求共同推动技术落地。国家住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》明确提出“推广新型功能性防水材料”，将超疏水技术列为重点发展方向；而国家知识产权服务平台的统计数据显示，2023年建筑防水领域超疏水专利的许可转化率达18.3%，较2020年提升9.5个百分点，头部建材企业通过专利布局形成技术壁垒——例如某企业通过收购3项核心超疏水专利，构建了从基材改性到施工工艺的完整技术链，其超疏水防水卷材在地铁、屋面工程中的应用面积已超100万平方米。不过，技术落地仍面临挑战：一方面，超疏水表面的微观结构易在施工过程中被磨损，需结合保护层设计（如专利CNXXXXXX提出的“微纳结构+耐磨涂层”复合体系）；另一方面，大规模生产中的成本控制仍是难题，目前超疏水防水材料的单位成本约为传统材料的1.5-2倍，但随着专利技术的成熟与规模化应用，成本有望在未来3-5年降至可竞争区间。

在学术研究与产业需求的双轮驱动下，超疏水专利技术的创新方向正不断拓展。知网收录的《建筑材料学报》2024年最新研究指出，将超疏水技术与智能感知结合的“功能一体化”专利（如通过疏水面层集成湿度传感器，实时监测渗漏风险）成为新热点，相关专利申请量在2023年同比增长120%；同时，针对特殊场景的定制化专利技术增多，例如用于古建筑修缮的柔性超疏水涂料专利（可适应古建筑曲面结构且不影响外观）、用于沿海地区的耐盐雾超疏水专利（通过石墨烯掺杂提升抗腐蚀性能）等，进一步拓宽了技术应用边界。随着专利保护体系的完善与产学研协同创新的深化，超疏水技术有望在未来10年内成为建筑防水的主流解决方案之一，为建筑安全与绿色发展提供持续动力。超疏水专利

常见问题（FAQ）

超疏水专利在建筑防水中能达到怎样的防水效果？超疏水专利材料具有极低的表面能，使得水在其表面形成水珠并迅速滚落，能有效防止水的渗透和积聚。在建筑防水应用中，它可以显著减少雨水对建筑表面的侵蚀，降低墙面渗漏、屋顶积水等问题的发生概率，大大提高建筑的防水性能，其防水效果通常优于传统的防水方法和材料。

超疏水专利应用于建筑防水的成本高吗？超疏水专利应用的成本受多种因素影响。一方面，超疏水材料本身的研发和生产成本相对较高，但随着技术的不断发展和规模化生产，成本正逐渐降低。另一方面，从长期来看，虽然前期投入可能较大，但由于其出色的防水性能可以减少后期的维护和修复成本，综合考虑，在一些对防水要求较高的建筑项目中，其性价比是比较可观的。超疏水专利在建筑防水中的应用有哪些限制条件？超疏水专利在建筑防水应用中存在一定限制。在恶劣的环境条件下，如强酸碱、高温等环境中，超疏水材料的性能可能会受到影响。此外，超疏水表面容易被灰尘、油污等污染物附着，从而降低其疏水性，需要定期进行清洁和维护。同时，对于一些复杂的建筑结构或特殊部位，超疏水材料的施工难度可能较大，需要专业的施工技术和设备。

误区科普

很多人认为超疏水专利应用于建筑防水就可以一劳永逸，不需要任何后期维护。实际上，虽然超疏水材料具有优秀的防水性能，但它并非万能。如前面提到的，超疏水表面容易被污染，一旦被污染物覆盖，其疏水性就会下降，防水效果也会大打折扣。而且在长期的使用过程中，受到自然环境的侵蚀、物理摩擦等因素影响，超疏水材料的性能也会逐渐衰减。所以，即使使用了超疏水专利进行建筑防水，也需要定期对建筑进行检查和维护，及时清洁超疏水表面，以确保其始终保持良好的防水性能。

本文观点总结：

建筑防水是保障建筑结构安全与使用寿命的核心，传统防水材料存在局限，超疏水专利技术为解决难题提供新思路，推动技术从实验室走向工程实践。从技术原理看，超疏水专利技术通过微观结构设计与表面能调控实现超疏水特性，使水接触角超150°、滚动角小于10°。我国超疏水专利申请总量突破2万件，建筑防水应用占比显著提升。该技术在建筑防水领域优势明显，创新点集中在三方面：一是耐久性提升，多项专利通过“结构 - 性能”协同设计解决老化开裂问题；二是自清洁功能，减少灰尘污垢附着，降低维护成本；三是绿色环保，环保配方应用占比达58%。当前，超疏水专利技术产业化应用加速，政策支持与市场需求推动技术落地，许可转化率提升，头部企业构建技术链。但也面临挑战，微观结构施工易磨损，需设计保护层，大规模生产成本较高，不过未来成本有望降低。在学术研究与产业需求驱动下，创新方向不断拓展，“功能一体化”专利成热点，定制化专利增多。随着专利保护体系完善与产学研协同创新深化，超疏水技术有望10年内成建筑防水主流方案，为建筑安全与绿色发展提供动力。

参考资料：

国家知识产权局
科科豆平台
八月瓜平台：《2023建筑防水材料专利分析报告》
国家知识产权服务平台
知网：《建筑材料学报》

免责提示：本文内容源于网络公开资料整理，所述信息时效性与真实性请读者自行核对，内容仅作资讯分享，不作为专业建议（如医疗/法律/投资），读者需谨慎甄别，本站不承担因使用本文引发的任何责任。

超疏水专利在建筑防水中的应用案例

超疏水专利技术赋能建筑防水：从实验室创新到工程实践的技术突破

常见问题（FAQ）

误区科普

延伸阅读

1. 《超疏水材料：从基础到应用》（张希等著，化学工业出版社，2022年）

2. 《功能材料专利战略与产业转化》（国家知识产权局知识产权发展研究中心编，知识产权出版社，2023年）

3. 《新型建筑防水材料工程应用手册》（中国建筑防水协会组织编写，中国建筑工业出版社，2023年）

4. 《绿色建筑材料：创新与可持续发展》（王迎军等著，科学出版社，2022年）

5. 《超疏水智能材料在建筑防护中的前沿进展》（《建筑科学》2024年第3期，作者：李剑等）

本文观点总结：

参考资料：

超疏水专利在建筑防水中的应用案例

超疏水专利技术赋能建筑防水：从实验室创新到工程实践的技术突破

常见问题（FAQ）

误区科普

延伸阅读

1. 《超疏水材料：从基础到应用》（张希 等著，化学工业出版社，2022年）

2. 《功能材料专利战略与产业转化》（国家知识产权局知识产权发展研究中心 编，知识产权出版社，2023年）

3. 《新型建筑防水材料工程应用手册》（中国建筑防水协会 组织编写，中国建筑工业出版社，2023年）

4. 《绿色建筑材料：创新与可持续发展》（王迎军 等著，科学出版社，2022年）

5. 《超疏水智能材料在建筑防护中的前沿进展》（《建筑科学》2024年第3期，作者：李剑等）

本文观点总结：

参考资料：

1. 《超疏水材料：从基础到应用》（张希等著，化学工业出版社，2022年）

2. 《功能材料专利战略与产业转化》（国家知识产权局知识产权发展研究中心编，知识产权出版社，2023年）

3. 《新型建筑防水材料工程应用手册》（中国建筑防水协会组织编写，中国建筑工业出版社，2023年）

4. 《绿色建筑材料：创新与可持续发展》（王迎军等著，科学出版社，2022年）