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抗污防雾透明涂料——吸水材料和疏水材料的完美结合!

派旗纳米 浏览次数:1130 分类:行业资讯

从大家佩戴的近视眼镜到单反相机镜头再到车辆用的汽车挡风玻璃,全透明原材料早已使用于日常生活的各个方面。而这种广泛运用于日常生活的全透明原材料自始至终遭遇着一个问题,便是非常容易起雾。例如在冬季,戴着近视眼镜从户外进到房间内,在近视眼镜上总是会起一层雾挡住视野,这一问题以前困惑很多人。

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目前,早已有很多全透明原材料防雾镜对策,最常见的也是在全透明眼镜片表层装饰上亲水性镀层,促使凝固在全透明镀层上的水产生收缩水而不是水雾,因而具有防雾镜的功效。可是通过亲水性解决的眼镜片由于表面大,而造成耐污特性降低。为了确保全透明原材料防雾镜与此同时有耐污,也是有科研工作者研根据在亲水性镀层上遮盖上一层亲水性的纳米复合材料,产生一种非均相的全透明镀层。在有水蒸气将在全透明镀层上凝固时,水分可以通过亲水性纳米技术层被亲水性镀层消化吸收,为此来确保表层不起雾,而亲水性纳米技术层则可以非常好地具有耐污地作用。这类方式尽管实际效果非常好,可是一但亲水性镀层吸湿做到饱和状态,则会造成防雾镜作用无效。
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遮盖纳米技术亲水性原材料与亲水性建筑涂料平面图
近日,新日铁科技学院地Hyomin Lee精英团队开发设计出一种新的吸湿型超疏水复合型建筑涂料。这类建筑涂料关键由亲水性高聚物复合材质底材和亲水性高聚物原材料柱型列阵构成。建筑涂料的底材原材料使用的是壳聚糖和羧甲基纤维素,这2种原材料中间有极强的静电感应吸引住,促使底材原材料融合密切。而壳聚糖与羧甲基纤维素有有效的吸水性,可以做为建筑涂料的吸水材料。在吸湿高聚物镀层上在施胶一层二氧化硅金纳米颗粒。最终,再在二氧化硅金纳米颗粒层上接好柱型含氟量甲基丙烯酸酯,以做到亲水性耐污的目地。这类具备纳米技术构造的建筑涂料全透明、可以完成防雾镜耐污的作用。
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新型装饰材料亲水性和防雾镜作用平面图。
高聚物/纳米二氧化硅复合型建筑涂料底材
针对吸湿的高聚物底材,薄厚越厚则防雾镜特性越好。可是高聚物底材越厚则会造成透光度越差,因而为均衡透光性和防雾镜特性,将高聚物底材薄厚操纵在1793 nm。因为二氧化硅金纳米颗粒层的折光率小于高聚物镀层的折光率,因而在高聚物底材上涂覆一层二氧化硅金纳米颗粒厚可以有效的提高高聚物镀层的抗透射率。获得的复合型防水涂料在400 nm到700 nm光谱范畴的光源透过率可以做到94.8%,比一般玻璃的透光度更高一些。将施胶有高聚物/纳米二氧化硅复合型建筑涂料的夹层玻璃与一般玻璃开展了抗雾特性比照,一般玻璃上早已建立了雾气水雾促使完成被挡住,而施胶有高聚物/纳米二氧化硅复合型建筑涂料的夹层玻璃在同样情况下沒有起雾。证实了该建筑涂料出色的防雾镜特性和透光度。
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(c)高聚物/纳米二氧化硅建筑涂料横截面SEM图,(d)不一样原材料透光度比照,(e)和(f)不一样原材料防雾镜特性比照。
柱型含氟量甲基丙烯酸酯原材料列阵
创作者运用模版法在高聚物/纳米二氧化硅镀层表层接好了含氟量甲基丙烯酸酯原材料列阵,促使产生了亲水性表层。纳米二氧化硅层确保了含氟量甲基丙烯酸酯纳米技术柱头与底材建筑涂料的紧密联系,而分散的含氟量原材料纳米技术列阵促使复合型建筑涂料更为亲水性,而在水蒸汽在建筑涂料表层凝固的环节中,而柱型纳米技术列阵则不容易阻拦底材原材料对水蒸气的消化吸收。从而,在确保亲水性表层的与此同时,底材原材料可以成功消化吸收水蒸气确保建筑涂料表层无水雾凝固。因为含氟量原材料的自润滑功效,柱型列阵还能够具有防划的功效,在通过打磨砂纸打磨抛光厚,沒有接柱型含氟量甲基丙烯酸酯原材料列阵的高聚物/二氧化硅镀层发生显著的划痕。
(a)柱型纳米技术列阵制作过程,(b)柱型纳米技术列阵SEM和EDX图,(c)和(d)损坏试验,(e)纳米技术柱不一样大小表面张力比照,(f)复合型建筑涂料表面张力比照。
总结
学者根据对建筑涂料构造的设计方案,开发设计出一种具备亲水性高聚物底材和亲水性纳米技术柱列阵的全透明建筑涂料,将亲水性原材料和亲水性原材料二种特性反过来的原材料极致结合在一起完成了建筑涂料的耐污防雾镜的作用。该工作中以题写“Wet-Style Superhydrophobic Antifogging Coatings for Optical Sensors”的文章发表在《Advanced Material》上。

 

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