data-full-width-responsive="true"> 0 引言光学玻璃、光学塑料和其
他高分子透明材料至今已经成熟地应用于日常生活和各种工业领域，如房屋窗户、浴室玻璃镜、眼镜片、汽车挡风玻璃及灯罩、农用塑料大棚、食品包装袋等。在实际应用中，这些透明材料常会出现一个比较严重的问题，即当
它们在高温、高湿或者材料隔开的两侧温差较大的环境下使用时，水汽常常会在材料表面聚集，并以微小水珠的形式析出形成水雾，显著降低透明材料的透光率，影响视线。如果一侧温度过低，材料表面还会结霜，这就给生产和生活带来诸多不便，甚至引起重大损失。因此材料的防雾显得非常重要，而在材料表面附着一层防雾涂层则是最为有效的方法[1-2]。通过涂层可改变材料表面的亲水性，亲水性的表面能使水在其表面铺展成均匀的水膜，从而不发生光的折射和反射。自20 世纪70年代起，国外许多公司和研究机构开始进行防雾涂料的开发，特别是日本公司在20 世纪90 年代出现很多专利，发明了各种各样的防雾涂料，其中以亲水防雾涂料为主。亲水防雾涂料通常包含两种组分：(1) 主体树脂，提供成膜物质，同时赋予一定的亲水性；(2) 表面活性剂，降低材料表面张力和对水的接触角。按涂料的干燥成膜方式，可将防雾涂料分成非UV 固化防雾涂料和UV 固化防雾涂料两类，相比传统的非UV 防雾涂料，UV 固化涂料是近年开发的新型防雾涂料[3-4]，其优势在于工艺本身快速、节能、环保、高效。本实验采用具有亲水性的聚醚树脂合成含双键的低聚物，并以自制的含双键活性表面活性剂为主体，加入适量活性稀释剂、光引发剂及助剂配制成涂料，最后经UV固化成膜。经测试，制得的涂膜具有优异、持久的防雾性。1 实验11 实验原料及仪器111 原料甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA) 、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)：工业级；聚乙二醇(200)二丙烯酸酯[PEG(200)DA，EM224]、三羟甲基三丙烯酸酯(TMPTA，EM231)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA，EM235)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA，EM265)：工业级，长兴化工工业股份有限公司；聚醚二元醇(PEG600、PEG800、N210 和N220)：工业级；活性表面活性剂A：自制；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵：工业品；光引发剂1103、1104 和二苯甲酮(1020)：工业级，常州华钛化学股份有限公司。112 实验仪器光固化机UV-102 型：欧石曼科技发展有限公司；UV能量计，UV-INTEGRATOR 型；SFJ-400D 磨砂分散搅拌多用机：上海现代环境工程技术有限公司；QUV 人工加速老化机、CCT/600 盐雾箱：翁开尔(上海)国际贸易有限公司。12 实验过程121 试验方法基本原理及反应式亲水性活性低聚物的合成首先选用亲水性的聚醚树脂，以IPDI 进行扩链，然后用含羟基的单官能单体或者多官能单体进行封端以引入双键，使其在UV 固化过程中可以交联反应。在表面活性剂方面，选用普通的含羟基非离子表面活性剂并对其进行改性，使其含有能参与UV 固化的双键，使涂膜具有持久防雾性。聚醚型聚氨酯低聚物的合成分成两步，第一步采用聚醚与IPDI 进行扩链反应，然后再用含羟基单体进行封端。所采用的聚醚树脂(聚乙二醇)有不同相对分子质量的牌号可选，试验选择了4 种不同相对分子质量范围，数均相对分子质量分别是600、800、1 000 和2 000。含羟基的活性可选单体有丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和季戊四醇三丙烯酸酯，本实验合成中优选了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和季戊四醇三丙烯酸酯(EM235)作为封端单体，两种单体按不同物质的量比例使用分别合成得到2 官能、4 官能和6 官能低聚物，HEMA∶EM235 分别为1∶0、1∶1、0∶1(当量比)。反应过程如下：
122 反应型表面活性剂的合成采用异氰酸酯单体将含羟基丙烯酸单体引入到含有羟基的表面活性剂的一端，制备得到活性表面活性剂A。13 防雾涂料及其涂膜的制备基础配方见表1。
将合成的树脂和反应型表面活性剂以及活性单体、光引发剂，按配方要求配漆后用混合溶剂调整黏度至100mPas 以下，涂-4 杯黏度12 s 左右，在透明聚碳酸酯(PC)塑料板基材上喷涂，涂膜施工方式为空气喷涂，喷涂施工空气压力为4~6 kg。检测涂膜厚度约为10～15 m。将已喷涂的底材置于60～70 ℃烘箱预烘5 min 后取出，在UV 固化机下固化能量600～800 mJ/cm2。14 检测方法实验中检测项目按国标标准进行测定。铅笔硬度：GB/T67392006，(刮破法)；划格附着测试(间距1 mm)：GB/T92861998；人工加速老化实验：GB/T 18651997；湿热实验：GB/T 17402007，温度47 ℃，相对湿度95%，240 h 后室温干燥1 h 观察涂膜外观。本试验中防雾涂料的光学性能是根据涂层试样在温差50 ℃温热水杯上保持15 s，肉眼测试雾化/透光性而加以评价的。具体的评价标准见图1。
若涂层完全雾化，透光度极低，被认定该涂料无防雾功能，评价为1；若涂层完全雾化，能见度为零，透光性弱，评价为2；若涂层部分雾化，能见度弱，评价为4；若涂层部分雾化，形成不连续的水膜，评价为6；若涂层部分形成不连续的水膜，大部分透光，评价为8；如涂层完全不雾化，保持涂层通体透明，则涂料的防雾功能评价为10。
