玻璃表面防雾剂的研究.docx

玻璃表面防雾剂的研究摘要：目的研制一种用于玻璃表面的新型防雾剂，方法：通过同时使用有湿润性的表面活性剂和乳化聚合物，得到能形成湿润性覆膜的防雾剂。结果本防雾剂防雾效果持久，不影响玻璃的透光率。结论本防雾剂配方简单，容易生产，防雾性能优于其他产品。［关键词］玻璃；防雾剂；亲水性；高分子膜1 引言气温降低, 水的饱和蒸气压减小到低于空气中的水蒸气分压, 水蒸气就凝结成露水，大大降低玻璃的透光率,给生产和生活造成诸多不便。如眼镜片、仪器的玻璃镜片等结雾会影响正常使用；汽车的挡风玻璃结雾，会遮挡司机的视线，常引发各种意外事故，直接影响人身安全。目前市场上虽有一些玻璃防雾产品，但都存在着制备时需要加热，对生产设备要求高的缺点，尤其是存在着防雾效果不能持久的不足之处为了解决这一难题, 各方面在寻找各种对策。综合国内外的有关研究报道,目前，国内外玻璃防雾方法主要归纳为两种，即直接涂覆表面活性剂法和高分子薄膜法。研制、开发一种长效、无毒、经济实用的玻璃防雾剂，对人们的工作和生活将会带来很大的方便。2 操作方法2.1 实验原理图一玻璃表面结雾，大大影响了光的透射。这是由于玻璃表面形成了许多球状的微小水滴．而每一水滴起着透镜的作用．将光线向着各个方向散射或不规则地反射，从而使外来光线不能直接透过．因此外部的物像便产生了一个不能看清的模糊影像。水滴的曲率越大，光的散射和不规则反射越明显。因此,要防止不规则反射，就必须尽可能减小水滴曲率，即尽可能降低其表面张力。这样，即使水蒸气在玻璃表面结露亦不让其形成水滴，而且转成透明度极高的水膜。如图一2．2防雾剂的制备：本防雾剂配方是经正交实验筛选，并对比几个可选的配方经性能测试之后得到的，它由基础溶液和添加剂按一定比例混合而成．其中，基础液：甲基丙烯酸甲酯为5%，乙醇为30％，丙稀酸甲酯为7％，水为65．44％．添加剂：约4％的阴离子表面活性剂水溶液．制备方法：将基础液和添加剂按上述质量比混合，即得防雾剂．经测量得防雾剂的pH值7～8，对玻璃无腐蚀现象产生．采用喷涂法将防雾剂涂于普通玻璃表面(6 cm×6 cm)．通过正交实验和性能测试得到最佳防雾剂配方见表1．2.3 实验仪器：恒温水浴锅、低温储藏柜2.4实验方法2.4.1高温防雾性本实验是一种研究在高温(43°C)中防雾剂的防雾性能的方法。在玻璃片的单面涂敷防雾剂．使该面每一次接触水蒸气3min。用约有10％的玻璃片表面积成雾状前的“反复次数”进行判断。最初3min以内(第一次)就起雾的，反复次数作为0次，第二次的场合，反复次数作为一次．第三次的场合，反复次数作为二次，见表一。2.4.2低温防雾性该实验是研究低温下(-5°C)防雾剂的防霜性能的方法。在玻璃片两侧涂敷防雾剂．并在-5°C的冰箱中保持30min，取出放在室温条件下，通过玻璃片观察从取出到霜消散的时间，见表二。2.4.3长效性测试每天在同一时间重复防雾及防霜性能测试，将防雾及防霜性能消失时间计作有效时间，见表三。2.4.4表面状态测试观察玻璃表面状态，玻璃防雾剂涂布均匀，无凹凸状为优；涂布较均匀，仅有少量凹凸部分为良；涂布基本均匀，凹凸较多为中；涂布很不均匀，凹凸很多为差，见表四。3实验结果与讨论玻璃防雾剂主要成分是多种高分子阴离子型表面活性剂、高分子非离子型表面活性剂和直链烷基苯系表面活性剂。通过大量的试验，确定了它们之间的组成比例。然后将这多种成分按一定比例组成的混合物配制水溶液和肥皂、某防雾剂，分别涂布于干净的玻璃片上，按照2.4实验方法进行实验比较重复次数空白肥皂某防雾剂长效玻璃防雾剂10012200133002240012表一高温温防雾数据防雾时间是评价防雾剂性能的重要指标之一，防雾时间越长，则防雾剂性能越好。由表中可知，本防雾剂效果优于某防雾剂且远远优于空白实验霜消时间/s空白肥皂某防雾剂长效玻璃防雾剂1132102726421401037367315098786941571056964表二低温防雾性一般情况下，玻璃在寒冷的潮湿环境中放置一段时间会有霜产生，这是水雾的凝结．所以，良好的玻璃防雾剂不仅要防雾持续时间长，同时要求在寒冷地区使用时玻璃上不结霜，在2．2中防雾剂的制备时即考虑了这一要求。表中，长效玻璃防雾剂的霜消去时间为最少，效果最好。有效时间（天）空白肥皂某防雾剂长效玻璃防雾剂10046200573004740047表三长效性数据在空气中放置6-7天依然有防雾效果，且优于某防雾剂等级肥皂某防雾剂长效玻璃防雾剂1差优良2差优良3差优良4差优良表四表面状态通过观察，本防雾剂涂布在玻璃表面效果不如某防雾剂，存在少量凹凸面3 结论：实验结果表明，本防雾剂在低温防雾性、高温防雾性及长效性方面均优于市场购买的某防雾剂，在表面状态方面略差于市场购买的某防雾剂。此外只需将本防雾剂涂敷于玻璃