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防雾涂料的防雾机理?常见的新型防雾涂料有哪些

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查看51 | 回复0 | 2025-2-7 16:31:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
透明基材(如玻璃、塑料等)是人们日常生活、工作和生产中不可或缺的材料,但在其使用过程中常常会产生结雾现象,造成基质的透光率、反射率降低,影响视线,给人们的生活带来不便,甚至会发生危险。防雾涂料是一种功能型涂料,用以减缓或防止雾化现象的产生。而防雾涂料的防雾机理就是改变基体的表面特性:一是使基材表面亲水,降低基材表面对水的接触角,使凝聚在表面上的小水滴不形成微小的水珠,而是在表面铺展开形成薄膜,减少光线的漫射,从而保证材料的透明度;二是在材料表面涂上一层疏水性物质,改善材料表面的湿润状态,使接触角增大,水汽冷凝生成的小水珠不能吸附在基材上,而是形成水滴,水滴在其自身重力的作用下滑落,来达到防雾的目的。

①水性防雾涂料:水性防雾涂料的成膜物有聚丙烯酸酯、聚氨酯、氨基树脂、不饱和聚酯等。水性防雾涂料中作为成膜物的树脂很少是单一聚合物,大都是共聚或共混的产物。例如王晓峰以自制改性防雾树脂与聚乙烯醇生成高分子合金双组分体系为成膜物质,三聚氰胺为固化剂,成功研制了在相对湿度90%条件下、防雾时间达到6h以上的透明防雾涂料,此水性防雾涂料具有优良的透光率和防雾性,力学性能达到一般涂料的标准。为顺应防雾涂料向高耐候性、高耐沾污性、多功能性发展的潮流,可将含聚烯烃树脂、无机胶体及含有机胺的水溶性聚合物组合形成水性防雾涂料。将该涂料涂覆于塑料、金属或玻璃表面可形成膜厚为0.05~30μm的防雾涂膜,此涂膜还具有一定的防污性能。

②紫外光固化防雾涂料:紫外光(UV)固化涂料是一种新型的绿色涂料。随着涂料中VOC低排放的趋势,UV固化涂料得到了快速的发展。与传统涂料固化技术相比,UV固化的最大优点是固化速度快、涂膜质量高、环境污染少、能量消耗低、性能优异、固化设备体积小、投资少等,因此,UV固化防雾涂料将成为防雾涂料发展的主要方向之一。赵子千等以光敏丙烯酸酯低聚物(UVB)​、甲基丙烯酸丁酯(BMA)​、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)​、丙烯酰胺(AM)及丙烯基烷醚羟磺酸钠(CAS)为主要成膜物质,再配以适量的溶剂、交联剂、光敏剂及各种助剂制成UV固化防雾涂料,单体的选择及用量、光敏剂的种类及用量等都会影响涂膜性能及涂膜固化速度,该涂料具有较好的机械性能及优异的防雾性能,其接触角为15 °,透光率为93%。

③有机-无机杂化防雾涂料:有机无机杂化亲水涂料实际上是无机亲水涂料和有机高分子涂料的综合产品,其与无机亲水性防雾涂料的区别在于涂膜的亲水性主要由有机高分子树脂提供,而加入的硅酸盐或有机硅溶胶则是为了进一步增强膜层的硬度和耐磨性能。此类涂料具有储存稳定性好、耐磨性高、附着力好、防雾持久等特点。例如,通过二氧化硅纳米粒子与聚合物共混,制备了聚合物/SiO2纳米复合涂料,该涂料具有良好的成膜性,膜层中由于存在大量的亲水性羟基基团而具有良好的超亲水性能和防雾效果。

④纳米防雾涂料:纳米涂料不仅具有良好的附着力、耐冲击性、柔韧性,而且能提高涂膜耐老化、耐腐蚀、抗辐射性能。此外,纳米涂料还可能呈现出某些特殊功能如自清洁、抗反射、抗静电、隐身吸波、阻燃、防雾等性能。防雾涂料已在工农业生产和日常生活中得到广泛应用,如用于建筑物窗玻璃、运输工具窗玻璃、挡风玻璃、后视镜、浴室镜子、眼镜镜片(如防水眼镜、潜水镜、游泳镜、滑雪镜等)​、测量仪器的玻璃罩、农用大棚等。同时防雾涂料还广泛应用于航空航天、军事器械、医疗卫生等领域。随着防雾涂料的多功能化发展,如防静电防雾涂料、自清洁防雾涂料、防雾防霉涂料、防水防雾涂料等,其应用前景将更加广阔。
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