我们经常会遇到窗户玻璃、眼镜等透明材料受潮气或蒸汽影响而起雾的现象,这不仅不方便,有时还可能会导致严重事故。
玻璃表面具有疏水性,会形成水滴,这些水滴散射、折射、反射光线,就会导致起雾现象。因此,如果将这些表面特性变为亲水性的,水滴的接触角就会变小,水会扩散到表面并形成连续层,从而避免起雾。
当玻璃和塑料的表面温度低于露点时,空气中的水分会以细小水滴的形式附着在表面,引起光的漫反射,从而起雾。可采用【表1】中所示的方法防雾。
【表1】防雾方法
方法 | 实例 | 优点 | 缺点 | |
濡湿 | 减小基板与水滴之间的接触角。 | 防雾喷雾 | 简单 | 效力缺乏持续性。 |
吸水 | 吸收附着的水分,避免形成水滴。 | 亲水性高分子涂层 | 效果具有持续性。 | 超出吸水能力的水分会导致起雾。 |
疏水 | 增大基板与水滴之间的接触角。 | 涂布硅树脂、石蜡等疏水性化合物。 | 但是在实际应用中,反而会形成细小的水滴,进而导致起雾。 | |
温度 | 始终将基板保持在露点以上的温度,让水滴无法附着。 | 汽车后窗、高档化妆台 | 防雾效果好 | 需要电源,可用场所有限。 |
防雾涂料的示例之一,是以具有优秀耐水性的交联聚合物和聚醚多元醇为主要成分,并添加了表面活性剂等。由聚醚多元醇制成的亲水性薄膜通过吸收水分发挥出防雾性能。此外,即使已经达到吸湿饱和点,由于表面活性剂的作用,水滴也会在润湿时扩散开,从而确保透明性。
通常表面活性剂易溶于水,可能会随着水一起流失,导致防雾性能下降,而通过混合几种不同类型的表面活性剂可以保持防雾性能。
作为防雾效果的评价方法,包括:[1] 将放置于-10℃的恒温恒湿箱中的试样取出,置于30℃、65%RH的恒温恒湿箱中,观察起雾状况。[2] 将放置于10℃、65%RH的恒温恒湿箱中的试样取出,置于40℃、65%RH的恒温恒湿箱中,观察起雾状况。[3] 将试样暴露在90℃的蒸汽中,看是否形成润湿干涉条纹等多种方法。