长效无毒玻璃防雾剂的研制

1、长效无毒玻璃防雾剂的研制 导读：就爱阅读网友为您分享以下“长效无毒玻璃防雾剂的研制”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!长效无毒玻璃防雾剂的研制沈丹青(中国船舶工业集团船舶工艺研究所)提要水蒸气在玻璃上凝结出露水, 会大大降低玻璃的透光率, 影响视线。本文介绍一种长效、无毒、经济实用的玻璃防雾剂。该防雾剂可用于船舶、汽车以及宾馆、浴室、家庭镜面、眼镜等的防雾。主题词1前言气温降低, 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。因此, 在寒冷的冬季或者雨季, 驾驶室内或者车内热空气中的水蒸气会在冷的玻璃表面凝聚成露珠, 大大降低玻璃的透光率, 影响视线, 给生活、航行、

2、行车带来很大的不便, 甚至会发生危险。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, 主要有以下几种解决方法。(1) 开发热传导不良的玻璃或在玻璃内面吹送热风, 目的是不使玻璃内面的温度下降到露点以下;(2) 用除湿装置降低室内湿度;(3) 玻璃上涂布一种防雾薄膜;(4) 玻璃上涂沫一层防雾剂, 即使水蒸气在玻璃表面结露, 亦不让其以水滴状存在, 而是使其转变成透明度极高的水膜。第一、第二种方法, 是在中、高档汽车里安装空调及使用防雾性较好的挡风玻璃, 但是对大多数大众化汽车, 如卡车、公共汽车、大客车等, 此法太昂贵。第三种方法, 须在玻璃制造过程中应用, 其工艺复杂,

3、 且对成品玻璃加工不便。第四种方法, 作为玻璃的防雾剂, 是由金属皂、硅、锆化合物、烷基吡啶卤化物、尿素等疏水性物质形成涂层。作为一般方法, 由疏水性物质形成的表面涂层, 从固着性和持久性来说, 未能得到满意的效果。美国曾有人制成一种药剂用在眼镜上, 以防镜面起雾, 但耐擦性差, , 不宜作大面, 但涂, 。开发一种长效、无毒、经济实用, 对人们的工作和生活将会带来很大的方便。2防雾原理玻璃表面结雾, 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

4、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。液滴在固体表面一般会出现两种情况, 如图1所示。图1若r s 、r l 和r i 力的合力向左, 则液体被扩展, 即润湿, 不能形成水滴。反之, 则收缩不能被湿润, 而形成球状水滴。设左边合力为r s , 右边合力为r l cos +r i 。若r sr l co s +r i 即co s r l, 则液滴扩散; 若r s r l co s +r i 即cos r l , 则液滴

5、收缩; 若r s =r l co s +r i 即cos =r l, 则液滴静止。因为固气表面张力r s , 液固表面张力r i 一般都71沈丹青:长效无毒玻璃防雾剂的研制是定值, 而r l 因亲水性表面活性剂加入而变小, 所以co s 值增大, 即湿润角值变小, 也就说明了固体被增加了湿润作用。因此为使每个水滴在附着于玻璃表面的同时, 使其球状化解而扩散于玻璃表面, 就要在玻璃表面涂上一层亲水性表面活性剂, 这是由于表面活性剂是由憎水基和亲水基所组成, 憎水基吸附在玻璃上, 而亲水基相互排斥出玻璃面, 就使水2玻璃界面完全变成水2碳氢化合物界面, 后者的表面张力很低, 即水的表面张力降低了,

6、 故水滴能扩散于玻璃表面形成透明度极高的水膜。另外, 此亲水性物质对玻璃必须有良好的粘着性, 不易流失, 于玻璃表面, 但持久性较差, , , , 效力长, 机械性能较好, 较为耐擦、耐磨及耐溶剂。3防雾实验方法3. 1高温部防雾性本实验是一种研究在高温(40) 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3m in 。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3m in 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, , 反复次数作为二次。3. (0) 防雾剂的防雾性能, 并在0的冰箱30m in , 取

7、出放在室温条件下, 通过玻璃片观察图2所示实验卡片, 根据其状态, 进行如表1的判断。图2表1观察结果等级能确认试验卡片的D 群以下的3根线的状态1级能确认试验卡片的B 群及C 群的3根线的状态2级能确认试验卡片的A 群的3根线的状态3级不能确认试验卡片的A 群的3根线的状态4级4防雾剂研究4. 1配方研究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, 确定了它们之间下转第28页81造船技术2001年第4期(总第242期)平, 再进烘箱预热至250, 在静电作用下进行热喷涂, 而后在180温度下固化30m in , 出炉冷却

8、, 再经检验合格后出厂。在整个涂塑操作过程中, 因为箱体内、外壁全部需涂塑, 且箱底涂层需加厚, 这就对操作带来一定的难度。既要保证四壁涂层均匀, 又要保证箱底厚度, 且根据不同规格的箱体, 不同壁厚的钢板, 选择相应的预热温度, 设定不同的喷涂时间, 在静电和热量的双重作用下, 完成一整套工艺过程。5涂层的检测环氧粉末涂层检测项目有如下几项。(1) 外观。平整、光滑、。(2) 厚度。箱300底厚800m 。(3) 。这里需说明的是, 涂层外观要有光泽, 眼观平滑, 有一种美感。因为该涂层不仅要求具备防腐性, 而且外观具有一定的观赏性、装饰性。涂层的厚度应有一个公差范围, 测几点取平均值, 但

9、最小厚度保证箱壁和箱底分别为300m 和800m 。至于针孔度是用高压电火花检漏仪检测, 其量值用电压表示, 以45(V m ) 的数值来推算, 涂层厚度为300m 者, 耐压值为1500V ; 涂层厚度为800m 者, 耐压值为4000V 。以上三项指标如有达不到要求者, 则需进行修补。3涂层修补工艺、流挂等缺。涂层, 也应加以补喷。若涂层出现针孔时, 应找出出现针孔的原因, 是原料问题还是喷涂工艺问题。原材料出现问题则另当别论, 需选用合格的原材料, 如是厚度不到出现针孔时, 同样需补喷。另外需说明的是, 箱体外壳涂层上面需喷油漆时, 还应将涂层打磨起毛后再喷上一层亮丽的油漆层, 使箱体更

10、加美观漂亮。上接第18页的组成比例。然后将这多种成分按一定比例组成的混合物配制成不同浓度的水溶液, 分别涂布于干净的玻璃片上, 按照3. 1实验方法进行实验比较, 见表2所示。表2浓度1 101 151 201 251 301 351 40反复次数 112221从表2可以看出, 防雾剂浓度与防雾效果有着密切的关系, 其中浓度为1 251 35的防雾性能最好, 而浓度为1 10的防雾性能最差。进而我们又在浓度1 30的水溶液中加入适量添加剂, 并做了比较实验, 见表3所示。表3添加剂名称添1添2反复次数23从表3可以看出, 添2起到了很好的协同效应。至此, 我们确定了防雾剂配方。4. 2防雾效果比较我们选择了空白, 肥皂, 防雾剂(某公司生产) , 长效无毒玻璃防雾剂进行防雾对比试验, 评估效果, 见表4、表5所示。表4高温部防雾性种类空白肥皂某防雾剂重复次数0(100%起雾) (40%起雾)12表5低温部防雾性等级种类空白肥皂某防雾剂长效无毒重复次数0次4级2级2级1级1次 3级2级1级2次 4级3级1级3次 4级2级5结论实验结果表明, 由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、直链烷基苯系表面活性剂和起协同效应的添加剂组成的长效无毒玻璃防雾剂, 其涂布性较好, 只需将其涂布于玻璃表