data-full-width-responsive="true"> 引言在日产生活中,经常会用到玻璃或其
他一些透明塑料,而大气环境常常会出现结雾情况,影响了这些透明材料的使用效果。为解决此问题,常会采取一些防雾措施,如在玻璃表面涂一层聚合物,但其容易脱落。所以必须研究出一种能够防雾的新材料,即有机硅杂化材料,该材料成本较低,具有很强的耐磨性,而且透明性好,一经推出,即受到广泛关注,并成了当前的研究热点。防雾原理雾是一种常见的自然现象,是水蒸气遇冷饱和从而凝结而成的水珠,在光照作用下吧,水珠的表面会产生一定的漫反射,就是雾。从雾的产生原理来看,雾化需要两个条件,一是水汽和温差,水汽的温度要比基材高,这样热气遇冷才会形成水滴;二是基材表面必须湿润。雾气常常会影响到玻璃等透明物质的使用效果,为解决此问题,可通过两种途径来实现,一是消除水汽或减小温差,前者有一定的难度,后者比较可行,只要使基材的温度高于水汽露点即可,利用红外线辐射或电源加热等方法都可实现,但成本太高。第二种途径就是改变基材表面的润湿性,可在基材表面涂抹一层疏水性的物质,使小水珠变成水滴滑落;也可以加使基材表面亲水性,减小基材对水的接触角,以致于形不成小水珠。防雾涂料就是防止雾化而专门研究的材料,可分为疏水和亲水两大类,目前,亲水性防雾涂料应用较广。二亲水性有机硅杂化防雾涂料的制备及性能研究随着技术的不断进步,防雾涂料层出不穷,出现了水性防雾涂料，紫外光固化防雾涂料以及有机一无机杂化防雾材料等,都有其各自特点,在此介绍一种亲水性的有机硅杂化防雾涂料,对其制备和性能进行分析研究。1实验试剂与相关仪器的选择有机硅杂化防雾涂料的制备通常需要以下试剂:（1）正硅酸乙醋;（2）乙二醇乙醚;（3）二乙醇胺;（4）丫一缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷。其中（1）（2）（3）三种材料是从北京某著名化工厂购置的,（4）是从上海某化工厂购进的。实验中所用到的水是离子水。此外,需要用到的仪器设备主要有:（1）红外光谱,其测定在此选择使用专业性较强的Nicolet AVATAR360型傅里叶红外光谱仪来实现;（2）TGA7型热重分析仪,此设备主要用于测试热失重,在氮气的气氛作用下,升温速度很快,当温度处于50~1000℃之间时,其温度上升速度达到10℃/min;（3）原子力显微镜,主要用来测室内温度,此处选择使用的是Dl公司的NanoscoPelll型原子力显微镜;（4）接触角测试仪,主要是用于接触角测试。2实验过程首先选择所需要的材料:（1）072g的水;（2）冰醋酸005g;（3）正硅酸乙醋208g;（4）乙二醇乙醚30mL。将以上试剂材料相混合调配成一种混合溶液,然后在40℃预水解约90min。然而选取丫-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷708g,添加到反应体系中,降温度调至60℃,使其进行6h的反应,将此记为反应1。选取二乙醇胺315g,添加进去,再次进行6h的反应,在室温下陈化2一3天得到杂化亲水涂料,记为反应2。将所得到的涂料涂抹到玻璃,树脂等透明材料上,在50℃下进行1h的预固化,之后将温度升至110℃,再进行h3的固化,最终可得到防雾耐磨涂层。同时,将涂有防雾涂料的玻璃片放在50℃的水浴箱上方5cm处,开始计时,一直到玻璃上出现凝雾现象,计时结束。需注意说的是,防雾涂层不能太厚,在测试其耐磨性时,尽量不要选择较为常见的Taber仪器进行测试,而应使用铅笔硬度法,间接表征涂层的耐磨性。3结果与讨论用于透明基材的防雾材料,为保证其使用不受影响,应严格要求其自身透明性。面对着不同的涂层,可利用紫外可见光光谱来测试透明性,实验可知,各种组分的膜层在350~390nm的紫外光前,吸收较少,而在390一700nm的可见光前,可以基本透过,且透过率很高,这表明,所得到的涂料中并不含有一些不均匀相,影响可见光的散射,另外,在可见光区,涂层具备良好的透过性。可见光透过率和涂层中的无机物有很大联系,当无机物减少时,有机物之间的相互作用就变得很强,相应的聚集区也会随之扩大,以致于散射损失严重,进而引起透光率的降低。一般而言,此类聚集相的尺寸很小,所以,涂层的透光率虽有下降,但程度很小。将二乙醇胺添加到前驱体中,与丫-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的环氧基会有所应,前者的分子键被键合到后者上,从而有效地实现了防雾功能。三结束语如今,防雾涂料在生活生产中的作用日益突出,应用范围也越来越广,其种类还在增加,技术也不断完善,有很大的发展空间。
