自清洁防雾涂层的制备及性能研究

• 作 者: 马颖
• 机 构: 桂林理工大学
• 出 处: 桂林理工大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 玻璃雾化 防雾涂层 疏水疏油 界面化学

由于玻璃表面的雾化现象给人们的日常生活、工作和生产带来很多不便,所以在玻璃表面制备具有防水、防雾、自清洁功能的疏水、亲水以及其多层膜就具有重要意义。所以本课题使用一种表面能低的材料,采用接枝共聚的方法制得一种低表面能的亲水疏油自清洁防雾涂层,然后利用等离子体改性或者双层膜的制备改性,继续改变其对水的润湿状态。进一步采用原子力显微镜、扫描电镜、X射线光电子能谱等研究了涂层制备工艺、表面结构、成分等因素对涂层性能的影响。比较三者的防雾效果和自清洁性能的差异。结论如下：　　
⑴利用接枝共聚的方法,在玻璃表面制备一种表面能低,且稳定性好的含氟涂层,它的高分子聚合物和硅酸盐玻璃表面以化学键结合,结构牢固。制备的涂层表面粗糙度达到纳米级,具有亲水疏油的特性,使油的接触角达到70°,油相在玻璃表面的后退角大于水在玻璃表面的前进角,可以保证油相随着水相一起从玻璃基材表面滚落,具有良好自清洁性。在水蒸气环境下,涂层玻璃表面完全无雾滴附着,具有防雾特性。　　
⑵利用等离子体,对制得的含氟涂层进行改性处理,使得涂层表面粗糙度增大,生成高低起伏、具有尖细凸起的纳米级表面。改性处理后涂层表面水相的接触角增大为92°,油相接触角不变,表现出良好的疏水疏油性。在水蒸气环境中,防雾性能较好。　　
⑶在玻璃基材上制备了TiO2与含氟表面的复合涂层,复合涂层表面粗糙度有所增大,一些凸起达到纳米级,但是整个表面较为平整,同时具有分散的TiO2颗粒,含有较多的羟基基团,使得涂层亲水性增强,与水的接触角可达到10°左右,但油相的接触角减小为在30°左右,疏油性不明显,防雾性能有所改善。