透明材料的表面改性与防雾防霜性

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1、F

2、例如冬天窗户玻璃上、汽车风档玻璃、浴室玻璃、塑料大棚等，其相互隔开的两侧常出现一定的温差，温度低的表面水分的饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压，从而引起水汽向物体表面聚集，并以微小的水珠形式析出形成雾，而每个小水珠都会使光线发生折射和反射，显著降低透明材料的透光率，影响视线。如一侧温度过低甚至还会结霜，这就给生产和生活带来诸多不便，甚至引起重大的损失。为了防止在玻璃或透明塑料表面附着小水滴，需要改变材料的表面性能，按其原理一般分成两类方法：-./0!1234567.2896:.;/845<;=7967.;/734:674989<>?47<;=@A=79674=@9B624（!

3、）：C4B<945<8.B.267.<;，=@A=79674=@9B6242<;76276;/?4(#D"!##DB<9:6749（#）：’B7493E89<>3.?.25<8.B.267.<;，=@9B6242<;76276;/?4"(#DB<9:6749（$）：’B7493E89<>3

4、直接键合到一个杂原子上的氢原子，这种基团如：羟基、氨基、巯基、羧基、砜基、磷酸等。离子型基团指具有至少一个正或负电荷的基团，它可以以水合分子形式存在，如：羧酸根基团、磺酸根基团、磷酸根基团、铵基等等。它们都能使材料的表面能增高，使其对水的接触角变小（达$#D""#D左右），使凝聚到表面上的小水滴不形成微小的水珠而是在表面铺展开薄膜化，减少了光线的折射和反射，从而避免了材料透光率的降低，保证了材料的透明性。!收稿日期：!***)#()!,!!作者简介：张刚（!*,$"），男，黑龙江省牡丹江市人，讲师，硕士，目前为在读博士生，主要从事功能性高分子膜层方面研究，K)56.?：/

5、6;/0M%$&"0;470万方数据!!!通讯联系人，K)56.?：E6;/A6.%56.?0L?@048@02;0·(1·张刚崔占臣杨柏（!）使透明材料的表面疏水〔!"#$%〕，提高基材表面对水的接触角，使水滴滑落（如!所示）。疏水性分子中除了碳外含有大量低表面能的硅、氟等原子基团，它能极大地降低材料的表面能，使其对水的接触角达到&%%’"&!%’，使水滴更易滑落，以达到防雾效果。也有为考虑其它性质亲疏相结合〔$&#$(〕的，但它们是按亲水机理防雾的，所以应把它们归为亲水表面。上述方法都有一定的防雾效果，但每一种方法都具有各自的不足。例如前一种情况，如果单纯是极性、亲水

6、性强的表面，附着的水滴容易使表面膨润、表面硬度下降，产生龟裂，在涂覆防雾性能的薄膜涂层情况下容易产生剥离现象。而后一种情况，则使基材表面对水的接触角变大，具有疏水性的薄膜与基材本体的粘附性通常较差，基本不能维持长时间的防雾效果。!常用的几种表面改性方法综合国内外对透明材料表面改性与防雾防霜的研究，一般有如下几类方法：#把表面活性剂等物质直接涂在透明材料上；$在透明材料制造过程中掺入表面活性剂；%在透明材料表面涂覆高分子膜。!)"表面活性剂直接涂覆法将防雾剂直接涂覆在透明材料上，该方法配制防雾剂简便，且操作容易。例如，将甘油或肥皂类物质直接涂在玻璃上即可防雾。其缺点是涂膜不

7、耐擦伤和磨损，不耐溶剂，防雾时间较短。例如组成为十二烷基二甲基三烷铵基羧酸内盐、聚乙二醇油烯酯、聚乙醇十二烷基醚磷酸盐的配方在"%*搅拌+%〔/%〕。,-.后，所得透明液体用水稀释&%倍涂于玻璃上，其防雾效果可持续!/0此外还可以用胶体氧化铝与阴离子或非离子表面活性剂为主体的调和水溶剂制成防结露剂。用表面上吸附结合阳离子铝的带正电荷的胶体二氧化硅（改性胶体二氧化硅）〔/&#/!〕与润湿剂一同分散到液态分散介质中组成的防结露剂能得到实际应用〔/$〕，它既可用于塑料又可用于玻璃，尤其适于塑料表面。塑料表面一般带负电，而改性胶体二氧