聚乙烯醇親水性防霧涂層的制備與性能研究.pdf

1、透明材料在一定環(huán)境下會結(jié)霧，這是生產(chǎn)、生活中的一個常見現(xiàn)象，這種現(xiàn)象給人們帶來很多困擾，甚至于造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，因此研究如何解決透明材料結(jié)霧問題將具有非常巨大的應(yīng)用價值。目前解決這類問題的主要方法有物理加熱和涂覆涂層兩種途徑。
　　本文提出一種經(jīng)濟(jì)、簡便的方法，在基材表面（玻璃基底和二氧化硅基底）進(jìn)行多步化學(xué)反應(yīng)，將具有防霧作用的物質(zhì)聚乙烯醇涂覆到基材表面，得到的涂層不但與基底的結(jié)合力較好，并且對透明基材原有的透光性影響很小。首

2、先通過3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)在基材表面制備末端帶有氨基基團(tuán)的自組裝硅烷膜，將馬來酸酐接枝聚乙烯(PEMA)作為交聯(lián)劑，連接帶有氨基基團(tuán)的玻璃表面和聚乙烯醇(PVA)，從而制得透明均一的防霧涂層。傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)和接觸角表征確認(rèn)防霧涂層表面的各步驟均反應(yīng)，成功接枝。通過掃描電鏡(SEM)和紫外可見分光光度計等測試手段對防霧涂層的表面形貌、膜厚和透光率進(jìn)行了表征。通過耐水性測試，發(fā)現(xiàn)本實驗制各的

3、親水表面有較好的耐水性，并且涂層與基底的絡(luò)合力較好。
　　通過三種不同環(huán)境下的防霧測試考察了涂層表面的防霧性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)PEMA/PVA濃度組合分別為0.1％，1％和0.5％，1％時，涂層的防霧效果較好。
　　通過測量不同防霧表面的防霧壽命，發(fā)現(xiàn)PEMA/PVA配比對防霧壽命有著重要影響。PEMA/PVA(0.5％1％)的表面暴露在水氣氛中56s左右時，表面部分開始霧化，直至209s左右表面全部霧化。而當(dāng)配比調(diào)整為PEMA/

4、PVA(0.1％1％)時，初始霧化和完全霧化時間分別延長為78s左右和393s左右。通過調(diào)整配比來提高表面防霧壽命，成為提高表面防霧性能的一個重要途徑。
　　通過濕空氣露點冷凝實驗進(jìn)一步證明了防霧表面的防霧機(jī)理就是在冷凝過程中形成了一層無法觀察到的水膜，并且證明了結(jié)霧就是表面上形成數(shù)量足夠多，體積足夠大，能夠反射光線的小液滴群。
　　通過液滴撞擊水平固體表面的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)液滴以相同高度撞擊表面的時候，防霧表面同普通玻璃相比，